Rekordstor molekyl funnen vid den unga stjärnan IRS 48

 

Med hjälp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile har astronomer vid Leidenobservatoriet i Nederländerna nu för första gången identifierat dimetyleter i en planetbildande gas- och stoftskiva. Med sina nio atomer är detta den största molekyl som hittills har upptäckts i skiva av detta slag. Molekyler av detta slag är en byggsten till större organiska molekyler vilka kan ge upphov till liv.

“Resultatet kan lära oss mer om livets ursprung på vår planet och därför ge en bättre förståelse för möjligheterna till liv i planetsystem. Det är spännande att se hur dessa resultat kan bidra till mer kunskap” säger Nashanty Brunken, forskarstuderande vid Leidenobservatoriet och huvudförfattare till den artikel som publicerats i dagarna i Astronomy & Astrophysics.

Dimetyleter är en organisa molekyl som ofta finns i stjärnbildande gas- och stoftmoln men den har aldrig tidigare upptäckts i en planetbildande skiva. Forskarna gjorde också en preliminär detektion av metylformiat även denna en komplex molekyl som liknar dimetyleter och även den en byggsten för större organiska molekyler.

Molekylerna identifierades i den planetbildande skivan runt den unga stjärnan IRS 48 även känd som Oph-IRS 48 med hjälp av ALMA, ett observatorium med Europeiska sydobservatoriet (ESO) som delägare. IRS 48 finns 444 ljusår bort från oss i stjärnbilden Ormbäraren.

Regionen formades troligast av en nybildad planet eller en liten stjärnkompanjon belägen mellan stjärnan och stoftmolnet vilket nu drar till sig mängder av millimeterstora stoftkorn som över tid kan växa till kilometerstora objekt som kometer, asteroider och även dvärgplaneter.

Forskarna tror att många komplexa molekyler likt dimetelyter bildas i stjärnbildande moln redan innan stjärnorna bildats. I dessa då kalla miljöer fastnar atomer och enkla molekyler som kolmonoxid på stoftkornens ytor och bildar en isskorpa där kemiska reaktioner sker och komplexa molekyler då kan uppstå.

Nyligen upptäcktes att stoftfällan i IRS 48 även är en isreservoar där det samlas isiga stoftkorn på komplexa molekyler. Det var i denna region av skivan som ALMA registrerade tecknen på diemetyleter: det var då den unga stjärnan IRS 48 värmer upp isen som gas sublimeras varvid molekylerna som är fångade i isen frigörs och blir detekterbara.

“Det som gör denna upptäckt spännande är att vi nu vet att dessa större komplexa molekyler sedan kan ingå i de planeter som bildas i skivan” förklarar Booth. ”Detta var inte känt tidigare eftersom de komplexa molekylerna gömde sig i isen”.

Upptäckten av dimetyleter kan betyda att många andra komplexa molekyler som förekommer i stjärnbildningsområden också kan finnas i isen i planetbildande skivor. Dessa molekyler är byggstenar för prebiotiska molekyler som aminosyror och sockerarter och vissa av dessa är nödvändiga för utveckling av liv på en planet.

“Det är mycket spännande att se dessa större molekyler i gas- och stoftskivor. Vi trodde att det kanske inte var möjligt att observera dem över huvud taget” säger Alice Booth, forskare vid Leidenobservatoriet.

Upptäckten ger stor möjlighet att förstå livets ursprung på en planet men bör även ge idén att liv bör vara mindre unikt därute än vi ser just nu (min anm.)

PR-bild eso2205f. ALMA-observatoriet i Chile:s bild av stoftfällan/kometfabriken omkring Oph-IRS 48

GRS 1915+105 består av en röntgenbinär och mikrokvasar.

 

GRS 1915+105 finns i riktning mot stjärnbilden Örnen ca 3600 ljusår bort och består av en Röntgenbinär vilket innebär två närliggande dubbelstjärnor som främst ger sig till känna genom sin starka röntgenstrålning och en mikrokvasar en region omkring ett svart hål med åtskilliga M☉ (solmassor) och en "ordinär" stjärna som följeslagare.

Ett svart hål har innan det ger ifrån sig röntgenstrålning fått stor corona. Detta framgår bland annat med  ”hjärtslagsgrafen” som ett internationellt team av astronomer har gjort av ett svart hål och en stjärna som kretsar runt varandra.

Teamet, som leds av Mariano Méndez från Universitetet i Groningen (Nederländerna) kommer att publicera sina resultat i dagarna i Nature Astronomy. Precis som blodet i ett mänskligt hjärta inte kan vara i förmaket och ventriklarna samtidigt, verkar ett svart hål också först samla in material, värma upp det i en så kallad corona för att därefter stråla ut det.

– Det låter logiskt, men det har varit en debatt i 20 år om huruvida corona och strålning helt enkelt var samma sak. Nu ser vi dock att strålen uppstår en efter en och utgår från corona, säger  Mariano Méndez vid Kapteyninstitutet. För arbetet samlade forskarna in 15 års data insamlade från flera skilda teleskop. Bland annat riktade de Rossi X-ray TimingExplorer mot det svarta hålet i GRS 1915 +105 ungefär var tredje dag och samlade in data om högenergiröntgenstrålningen från coronan.

Astronomerna kombinerade röntgendata med Ryleteleskopet  som är ett radioteleskop.

Ovan är en samling teleskop (radioteleskop och röntgenteleskop) cirka nittio kilometer norr om London, som samlar lågenergiradiostrålning från det svarta hålets strålning nästan varje dag. Det svarta hålet GRS 1915+105 är inte ett isolerat svart hål, utan ett dubbelt system bestående av ett svart hål och en stjärna som cirklar runt varandra. Detta dubbla system ligger i vintergatan, cirka 36 000 ljusår från oss i riktning mot stjärnbilden Örnen. Det svarta hålet väger ungefär 12 gånger så mycket som vår sol, vilket gör det till ett av de tyngsta kända stjärnsvarta hålen. Inte att förväxla med svarta hål i mitten av en galax. Nu när forskarna har bevisat sekvensen finns det fortfarande några obesvarade frågor. 

Till exempel innehåller röntgenstrålningen som teleskopen samlar in från koronan mer energi än vad som kan förklaras av enbart coronans temperatur. Forskarna misstänker att ett magnetfält finns här som ger extra energi. Detta magnetfält och den medföljande energin kan då förklara varför röntgenstrålar bildas. Om magnetfältet är kaotiskt värms koronan upp. Om magnetfältet blir mindre kaotiskt kan material fly via fältlinjerna i strålform. För mer förklarat händelseförlopp  följ länken här där det finns några filmer som bra förklarar hur skeendet ser ut. https://phys.org/news/2022-03-astronomers-heartbeat-black-hole.html

Bild vikipedia av en konstnärlig tolkning av en röntgenbinär. Materia från stjärnan fångas in av det kompakta objektet och bildar en ackretionskiva med bipolärt utflöde.

Ett förseglat prov som togs av Apollo 17 från månens yta är nu öppnat

 

Forskare vid Washington University i St. Louis hjälper nu till med att återvinna gaser ur en behållare med månjord som astronauter samlade in och förseglade under vakuum på månens yta 1972. Insatsen är en del av NASA:s initiativ Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA). 

Det var Apollo 17-astronauterna Harrison Schmitt och Eugene Cernan som samlade in proven vid ett gammalt jordskred på månensTaurus-Littrow Valley. 

Astronauterna grävde fram en mängd av månregolit vilket är en grov blandning av damm, jord och trasig sten från månens yta  och förseglade materialet i två behållare.

När de kom tillbaka till jorden placerade NASA containern med behållare i månvalvet på NASA:s Johnson Space Center där det sedan dess har förblivit i orört skick fram till nu.

"Under de senaste 50 åren har månmaterialet varit inneslutet i en kärnprovvakuumbehållare vilken var innesluten i en yttre vakuumbehållare", säger Alex Meshik, forskningsprofessor i physics in Arts & Sciences och fakultetskollega vid universitetets McDonnell Center for the Space Sciences.

Behållarna var placerade i två förseglade Teflon-påsar och förvarades i en kvävehandskelåda i ett valv.

Att öppna behållarna, som Meshik och medarbetare gjorde i februari 2022 var svårt. Forskarna ville identifiera den ursprungliga kemiska signaturen av varje gasrest som kunde finnas i behållarna. Det inkluderar mån-gas som kan ha fångats in i behållarna vid den tidpunkt då månregoliten samlades in på månens yta, liksom gas som kunde ha sipprat in vid vistelsen i valvet (inga behållare är helt möjliga att helt tillsluta min anm.)

"Det finns ingen perfekt vakuumförsegling", säger Meshik. "En av de viktiga egenskaperna hos 73001 (NASA:s identifierarkod för det specifika månregolitprovet togs på ett djup som alltid är under vattens fryspunkt", noterade Jolliff.

"Så tanken var att det här kunde finnas fler flyktiga ämnen än högre upp på månytan. Den övre ytan utsätts för mer av effekterna av daglig uppvärmning och kylning." (solens påverkan). För mer om detta arbete följ följande länk från Washington university in St: Louise

Bild vikipedia. Astronauten Harrison Schmitt arbetar bredvid Tracy's Rock i Taurus-Littrow-dalen på Apollo 17-uppdraget 1972. Sydmassivet är synligt åt höger. Platsen där proverna togs.

2MASS J20395358+4222505 är en mycket stor stjärna

 

Astronomer från bland annat Universitetet i La Laguna i Spanien har utfört spektroskopiska observationer av en tidigt bildad (i universums historia) superjätte av B-typ känd som 2MASS J20395358+4222505. Resultaten av denna observationskampanj publicerades den 23 februari på arXiv-servern och ger viktiga insikter om objektets natur.

Superjättar är mycket stora stjärnor en med mycket stor massa. De är större och mer ljusstarka än huvudseriens stjärnor (stjärnor som vår sol eller röda dvärgar ex).

Att studera dessa objekt är viktigt för att förbättra förståelsen av stjärnutveckling. Observationen ovan var komplicerad på grund av det faktum att dessa superstora stjärnor är relativt långt borta från oss och verkar vara bildade i binära (dubbelstjärnsystem) eller flersystem och här finns ofta täta moln av interstellärt material (damm och gas) som döljer dem .

2MASS J20395358+4222505  (även kallad J20395358+4222505) är en orange superjätte av spektral typ B0 I i närheten av Cygnus OB2-föreningen (stjärnbilden Svanen). Stjärnan finns cirka 5730 ljusår från jorden och har en absolut magnitud på cirka -9,8, vilket gör stjärnan till en av de ljusstarkaste objekten bland B-superjättarna.

 Ur MEGARA observationer fann man att J20395358 +4222505 är cirka 41,2 gånger större än solen och dess massa cirka 46,5 solmassor. Stjärnan har en temperatur på ca 24000C  och rotationshastighet på cirka 110 km/s.

Astronomerna identifierade en särskilt stark väte-alfa-emission i J20395358+4222505. Stjärnan uppvisar även något av kolinnehåll men i allmänhet visar sig dess kemiska sammansättning likna vår sol.

Citat från texten under bilden översatt från engelska "Regionen cygob2 assocation visar platsen för J20395358 +4222505 (gul punkt). Den röda stjärnan markerar positionen för CygOB2 #8 multipla stjärnsystem, som kan betraktas som mitten av associationen, och den gröna cirkeln representerar CygOB2 #12. Den streckade cirkeln anger kärnan i associationen enligt definitionen i Wright et al. (2015). Kredit: Herrero et al., 2022". Bild från https://phys.org/news/2022-03-distant-supergiant-star.html

Ny idé om hur vi bör söka efter liv i universum.

 

Sökandet efter utomjordiskt liv har begränsats av forskare genom att de använder livet på jorden som referens då de söker  efter "liv som vi känner det". För astrobiologer som letar efter liv på andra planeter finns det helt enkelt inga i dag accepterade inom vetenskapens paradigm biologiska verktyg för att förutsäga funktionerna i "liv som vi inte känner till".

I en ny forskning publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) har ett team av forskare tagit itu med att förändra denna begränsning genom att identifiera universella mönster i livets kemi som inte enbart beror på specifika och för oss kända molekyler. Dessa eventuella fynd skulle ge en ny möjlighet att förutsäga egenskaper hos utomjordiskt liv med helt olik biokemi mot jordlivets." Vi vill ha nya verktyg för att identifiera och förutsäga funktioner av liv i slag vi inte känner till", säger medförfattaren till studien Sara Imari Walker vid Arizona State University.

 – För att göra det vill vi identifiera de universella lagar som bör gälla för alla biokemiska system. Detta inkluderar att utveckla kvantitativ teori för livets ursprung och använda teori och statistik för vägledning i vårt sökande efter liv på andra planeter."

På jorden framträder livet ur samspelet mellan hundratals kemiska föreningar och reaktioner. Några av dessa föreningar och reaktioner finns i alla organismer vilket skapar en universellt likartad biokemi för allt liv på jorden. Denna uppfattning om universalitet är specifik och begränsas till känd biokemi och tillåter inte förutsägelser om exempelvis ännu inte observerad biokemi. Mer och fylligare information hur dessa forskare diskuterar kan man läsa om här i en artikel från Arizona state university(ASU). 

Själv (min anm.) anser jag att vi inte ska begränsa oss i någon vetenskaplig doktrin då vi söker efter det okända därute.

Bild flickr.com

Vissa av solens utkast var illusioner

 

Många koronalslingliknande utkast från solens yta så kallade plasmasträngar har forskare länge förstå mer. Men nya rön visar att många av dessa kanske flertalet kan vara feltolkade och istället är optiska illusioner. Detta beskrivs i en ny artikel publicerad i The Astrophysical Journal.

I forskningen om detta ledd vid National Center for Atmospheric Research (NCAR)  användes  en banbrytande, realistisk 3D-simulering av solkoronan. Simuleringen utfördes vid NCAR för flera år sedan men först nu publiceras  resultatet offentligt. Arbetet innebar att forskarna lyckades undersöka koronan i distinkta sektioner i ett försök att isolera enskilda koronalslingor.

Vad de fann är att många av slingorna inte var koronaslingor.

Medan forskargruppen kunde hitta några av de koronalslingor de letade efter, fann de också att det som i många fall verkade vara slingor i bilder tagna av solen faktiskt var optiska effekter av ljus plasma i solatmosfären (speglingar). När man tredimensionellt analyserade ljusplasma som viks över sig självt ser vikningen ut som ljusa tunna linjer som efterliknar utseendet på distinkta och fristående plasmasträngar men i själva verket är speglingar av sådana.

 

Resultaten, som forskargruppen kallar hypotesen "koronal slöja", får betydande konsekvenser för vår förståelse av solen genom att det som vi trodde var koronalslingor (inte alltid är detta)  har använts i årtionden som ett sätt att härleda information om densitet, temperatur och andra fysiska egenskaper i solatmosfären.

 

"Jag har ägnat hela min karriär åt att studera koronalloopar", säger NCAR-forskaren Anna Malanushenko, som ledde studien. – Jag var glad att den här simuleringen skulle ge mig möjlighet att studera dem mer i detalj. Jag förväntade mig aldrig det här. När jag såg resultaten exploderade mitt sinne. Detta är ett helt nytt paradigm för att förstå solens atmosfär."

 

Forskningen finansierades av NASA och inkluderade samarbetspartners från NCAR:s Höghöjdsobservatorium, Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, Southwest Research Institute och NASA Goddard. NCAR sponsras av National Science Foundation. För fylligare information om denna forskning och dess resultat som säkert får stor betydelse i vår kunskap om solen som vi nu förstår vi missuppfattat till viss del, se denna länk. 

Bild flickr.com

Vad var sanningen om stjärnsystemet HR 6819

 

R 6819, (HD 167128 eller QV Telescopii förkortat QV Tel) är ett som man hittills ansett vara  dubbel- eller trippelstjärnigt system på den södra stjärnhimlen beläget i stjärnbilden Teleskopet mellan stjärnkonstellationerna Påfågeln och Altaret.

Systemet visas som en variabel stjärna svagt synlig för blotta ögat med en skenbar magnitud som sträcker sig från 5,32 ner till 5,39, vilket kan jämföras med planeten Uranus maximala ljusstyrka. Dess avstånd från oss är cirka 1120 ljusår men systemet driver allt längre bort från oss med en hastighet av 9,4 km/s. På grund av sitt läge på himlen är det endast synligt för observatörer söder om 33° N latitud.

Den första studien av HR 6819 rönte stort intresse både bland medier och forskarkollegor utanför ESO. Thomas Rivinius, ESO-astronom baserad i Chile (huvudförfattare till studien)  var inte förvånad över mottagandet av upptäckten av det svarta hålet. “Det är inte bara normalt, utan ett måste att forskningsresultat kritiseras ingående” säger han, “och det är ännu viktigare för en upptäckt som blir mycket uppmärksammad”.

Rivinius och hans kollegor var övertygade om att den bästa förklaringen till deras data, erhållna med MPG/ESO:s 2,2-metersteleskop på La Silla, var att HR 6819 var att det var ett trippelsystem med en stjärna i omloppsbana kring ett svart hål och en andra stjärna i en mycket vidare bana runt detta.  Något som nu visat sig vara fel (min anm.).

I en studie ledd av Julia Bodensteiner, då forskarstuderande vid KU Leuven, Belgien, föreslogs en annan förklaring: HR 6819 kunde också vara ett dubbelstjärnsystem med enbart två stjärnor i en 40 dygn lång omloppsbana. För arbetet använde forskarna GRAVITY-instrumentet på VLTI och MUSE-instrumentet (Multi Unit Spectroscopic Explorer) på VLT. “Med MUSE kunde vi bekräfta att det inte fanns någon lysande kompanjon i en vid bana inga sådana tecken kunde ses  med GRAVITY:s höga spektralupplösning utan vi såg två källor separerade med så lite som en tredjedel av avståndet mellan jorden och solen” säger Frost. “Dessa data gav oss den saknade biten i pusslet och gjorde det möjligt att dra slutsatsen att HR 6819 är ett dubbelstjärnsystem som inte innehåller något svart hål”.

“Den bästa förklaringen av observationerna är att vi fångade detta binärsystem strax efter det tillfälle då en av stjärnorna hade dragit till sig följeslagarens atmosfär. Detta är ett vanligt fenomen i täta dubbelstjärnor och kallas ibland “stjärnvampyrism” i media” förklarar Bodensteiner, numera astronom vid ESO i Tyskland och medförfattare till den nya studien. (detta var vad man antar skedde vid första upptäckten (min anm.).

 “När den ena stjärnan tvingas lämna ifrån sig material börjar mottagarstjärnan rotera snabbare”. 2020 rapporterade ett forskarlag vid Europeiska sydobservatoriet (ESO) om det närmast kända svarta hålet, beläget på  1000 ljusårs avstånd i stjärnsystemet HR 6819. Men deras resultat utmanades av andra forskare, bland annat ett internationellt forskarlag vid KU Leuven i Belgien. I dag meddelar de två grupperna i en gemensam artikel att det inte finns något svart hål i HR 6819  Forskarlagen från Leuven och ESO planerar nu att följa HR 6819 noggrant med VLTI:s GRAVITY-instrument.

Astronomerna kommer att göra en gemensam studie av systemet under en längre tid för att bättre kunna förstå dess utveckling och egenskaper och använda kunskapen för att lära sig mer om andra dubbelstjärnesystem.

Bild vikipedia där en konstnärs skildring av banorna i HR 6819 hierarkiska trippelstjärnesystem, inklusive det svarta hålet Ab (röd omloppsbana) i den inre binära systemet innan omtolkningen av det svarta hålets natur.