Galaxen Pegasus IV är en ultra-faint galax

 

Ett internationellt team av astronomer rapporterade nyligen om upptäckten av en ultra-faint dvärggalax. De så kallade ultra-faint dvärggalaxerna (UFD) är de svagast lysande bestående av mest mörk materia (som vi anar finns men inte bevisa som existerande materia) och minst kemiskt utvecklade galaxerna vi vet om. Därför uppfattas de av astronomer som de bästa fossila kandidaterna från universum tidigaste era.

Den nyfunna galaxen har fått beteckningen Pegasus IV och har en absolut magnitud på -4,25. Fyndet beskrevs i en artikel som publicerades den 22 mars i  arXiv.org.

Det var en grupp astronomer under ledning av William Cerny vid University of Chicago, Illinois som hittade Pegasus IV vilken är en satellitgalax till Vintergatan. Upptäckten gjordes med hjälp av data från Dark Energy Camera (DECam) som en del av DELVE - en pågående multikomponentobservationskampanj som syftar till att uppnå en djup, sammanhängande täckning av den södra himlen av hög galaktisk latitud.

Pegasus IV finns vid den allra nordligaste kanten av horisonten som är tillgänglig för Dark Energy Camera (DECam) i en region som tidigare täcktes på ett grundare djup av Sloan Digital Sky Survey (SDSS) och Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System 1 survey (PS1)," vilket forskarna beskriver i artikeln.

Pegasus IV är ett kompakt, gammalt ultra-faint stjärnsystem. Resultatet visar att denna ultra-faintgalax  är minst 12,5 miljarder år gammal och att dess halva ljusradie är cirka 133,7 ljusår med en absolut (integrerad) V-band-magnitud  av -4,25. Systemets stjärnmassa beräknas till cirka 4400 solmassor.

Enligt rapporten rör sig  Pegasus IV med en hastighet av  3,3 km/s, medan dess heliocentriska hastighet är 273,6 km/s. Dessa resultat, tillsammans med den uppmätta rörelsen av Pegasus IV tyder på att denna ultra-faint galax rör sig i en elliptisk,  omloppsbana och finns för närvarande nära dess orbital apocenter (Dess längsta punkt bort av dess elliptiska bana runt Vintergatan).

Som en del av studien härledde Cenrys team järninnehållet för fem stjärnor i Pegasus IV vilket visade en metallicitet på cirka -2,67. Det betyder att den nyfunna galaxen är en av de  metallfattigaste ultra-faint dvärggalaxer vi känner till.

Dessutom lyckades forskarna bättre begränsa avståndet till Pegasus IV med hjälp av en metallicitet-absolut magnitudförhållande för två RR Lyrae-stjärnor (en kategori av pulserande stjärnor tillhörande population II och är relativt gamla stjärnor ) som finns i detta system. De fann att Pegasus IV finns på ett avstånd av cirka 293000 ljusår från jorden. 

Forskarna avslutar rapporten med att säga att det troligen ännu finns många dvärggalaxer kvar att upptäcka i och runt Vintergatan inom ett avstånd upp till 300000 ljusår.

Bild från https://skyandtelescope.org/sky-and-telescope-magazine/ultra-faint-galaxies-gallery/ med följande text översatt från engelska Dark Energy Surey använder hjälpteleskopen vid Paranal Observatory i Atacamaöknen i Chile. Sex ultra-faint galax finns i den här bilden. Magellanska molnen kan också ses på himlen. Insets, var och en 13 x 13 bågminuter på himlen (eller 3 000 x 3 000 pixlar i Dark Energy Camera) visar bilder av de tre mest synliga objekten: Eridanus 1, Horologium 1 och Pictoris 1.V. Belokurov, S. Koposov (Institutet för astrofysik, Cambridge). Foto: Y. Beletsky (Carnegie Observatories)

V Hya en stjärna därute

 

V Hya är en kolrik asymptotisk jättegrenstjärna(AGB) som ligger cirka 1 300 ljusår från jorden i stjärnbilden Hydra (vattenormen).  Mer än 90 % av stjärnorna med en massa lika med eller större än solen utvecklas till AGB-stjärnor när bränslet som krävs för att driva kärnprocessen i dess inre  tar slut (innebär där förbränningen av helium i stjärnans centrala delar upphört och detta i stället börjar förbrännas i en koncentriskt skalform vid ytan och stjärnan sväller upp till en röd jätte).

Bland dessa miljontals stjärnor är V Hya av särskilt stort intresse för forskare på grund av dess hittills unika beteende och egenskaper, inklusive extrema plasmautbrott som inträffar ungefär vart 8,5 år och att det i närområdet finns  en nästan för oss osynlig följeslagare (stjärna) som bidrar till V Hyas explosiva beteende.

"Vår studie bekräftar dramatiskt att den traditionella modellen om hur AGB-stjärnor svalnar – genom massutmatning av bränsle via en långsam, relativt stadig sfärisk vind över 100000 år eller mer – i bästa fall är ofullständig eller i värsta fall felaktig", säger Raghvendra Sahai, astronom vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory och huvudforskare av studien. "Det är mycket troligt att en närliggande stjärna spelar en viktig roll i händelser som denna och det för att förstå fysiken i binära interaktioner är viktigt för astrofysiken och en av de största utmaningarna att förstå.

När det gäller V Hya är kombinationen av en närliggande och en hypotetisk avlägsen följeslagare ansvarig, åtminstone i viss utsträckning för närvaron av V Hya;s sex ringar och de snabba utflöden från stjärnan som orsakar stjärnans avslocknande.

Mark Morris, astronom vid UCLA och medförfattare till forskningen, "V Hydra har fångats i processen då den sprider sin atmosfär och  i slutändan det mesta av sin massa  något som de flesta röda jättestjärnor gör i sin slutfas innan de krymper ihop till en vit dvärg. Till vår stora förvåning har vi funnit att i det här fallet sker det ur en rad utflödesringar. Detta är första och enda gången som någon  har sett att gasen som matas ut från en AGB-stjärna flödar ut i form av en serie expanderande "gasringar".

De sex ringarna har expanderat utåt från V Hya under loppet av ungefär 2100 år, vilket tillför materia till och driver tillväxten av en högdensitetsblossad och skev diskliknande struktur runt stjärnan. Teamet har kallat strukturen DUDE, eller Disk som genomgår dynamisk expansion. För vidare diskussion och mer av detta skeende här följ denna länk. Det blir för långt inlägg  att följa den ganska avancerade diskussionen och faktan om detta i ett inlägg (min anm.).

Bild vikipedia som visar Stjärnbilden Vattenormen (Hydra) som den kan ses med blotta ögat.

Athena bör hitta ny kunskap om utflöden från svarta hål

 

Vissa galaxer har ett aktivt svart hål i centrum varifrån kraftfulla utflöden av gas sker (inte Vintergatans). Ännu har vi inte mycket kunskap om varför detta sker.

 ESA:s är ett framtida röntgenuppdrag där Athenateleskopet kommer att förändra detta. Inför uppskjutningen i början av  2030-talet har astronomer från SRON (Netherlands Institute for Space Research) och UvA (University of Virginia) utvecklat en ny metod för att använda av Athena med syfte att studera utflöden vid svarta hål.

Bilder av universum är ofta fulla av stjärnor från Vintergatan men några är inte stjärnor i Vintergatan fast vi tolkat dem så.  Istället är dessa ljusprickar i själva verket centrum av galaxer. De är så långt borta att de framträder som en svag prick och smälter in i stjärnorna av Vintergatan. Detta har lurat astronomer  fram till 1950-talet. Objekten kallas kvasi-stellar objekt (eller kvasarer). Astronomer upptäckte även att spektrumet av vissa av dessa var mycket rödskiftat något som indikerar på ett stort avstånd från oss.

Numera vet astronomer att ljuset från kvasarer måste komma från galaxers centrum - så kallade aktiva galaktiska atomkärnor (AGN) - förmodligen drivna ur ett supermassivt svart hål. Dessa AGN varifrån det strålar ut enorma mängder material från deras närhet (obs närhet inte från det svarta hålet självt vilket visar vilka krafter som är i omlopp).

Elisa Costantini och hennes team vid SRON Netherlands Institute for Space Research, inklusive Anna Juranova i samarbete med Phil Uttley vid Amsterdams universitet studerar dessa utflöden från AGN med hjälp av röntgenrymdteleskop.

 Inför lanseringen av ESA:s nya röntgenuppdrag Athena – som planeras lanseras i början av 2030-talet med ett betydande bidrag från SRON – har teamet utvecklat en ny metod för att studera AGN - utflödena. AGN;s ljusstyrka kan vara mycket varierande över tid och då särskilt i röntgenstrålfältet.

– Vi vill förstå vad som driver utflödena och vilken inverkan dessa har på galaxen de finns i, säger Juranova, som leder arbetet. – För det behöver vi veta utflödets densitet och placering. När vi får de faktiska uppgifterna från Athena den dag detta är i drift jämför vi dem med våra modeller och avgör sedan vilken modell (teori) som matchar observationerna bäst."

Bild Athenas emblem bild vikipedia.

Plutos yta är av skilda åldrar

 

"NASA: s New Horizons - rymdfarkosts returnerade bilder och kompositionsdata som visar att terrängen på Pluto är av olika åldrar, allt från relativt gamla kraterrika områden till mycket unga ytor med få eller inga nedslagskratrar", säger Dr. Kelsi Singer, forskare vid Southwest Research Institute säger att." Liknande ytor finns inte någon annanstans i solsystemet."

I studien analyserade Dr. Singer med stab New Horizons bilder av ett område sydväst om Sputnik Planitia-istäcket en gammal nedslagsbassäng på cirka 1000 km vilken domineras av stora stigningar i terrängen blandat med oregelbundna slätter.

De undersökte områdets geomorfologi och sammansättning man anser  att området troligen skapades av kryovulkanism (isvulkanism).

Det beskrivs många isvulkan-kupoler i regionen, allt från några kilometer stora upp till 7 km höga och 10 till 150 km i diameter. Några av dessa isiga kupoler  har smält samman en gång och bildat än större strukturer. Det observerades även att terrängen är fri från nedslagskratrar här vilket står i kontrast till vissa andra områden på Plutos yta där motsatsen gäller.

"Kryovulkanisk aktivitet i detta område måste vara av relativt ny datum i Plutos historia och kan tyda på att Plutos inre struktur ännu har restvärme eller är varmare än man tidigare förväntat i annat fall hade inte is-vulkanism kunnat ske här.

Bild från vikipedia Pluto sedd från New Horizons 14 juli 2015.

I Jupiters måne Europas underjordiska hav kan syre finnas och därmed liv.

 

Europa är Jupiters fjärde måne i storleksordning. Dess yta är täckt av is vilket kan förklara varför den nästan helt saknar kratrar (synliga sådana). Månen Europas hav kan innehålla syre och då möjligheten av liv i detta hav under månens isiga yta.

I teorin ges tyngd åt tanken att rikligt med syre kan finnas i Europas undervattenshav efter att detta har strilat ned från månens isiga skal när terrängen där bildades. Faktum är att syrenivåerna i Europas underjordiska hav kan vara lika höga som i jordens hav enligt en ny studie. Något som ger trovärdighet åt månens beboelighet för enkelt liv.

Europa kan hysa liv under isen, säger marc Hesse, professor vid University of Texas at Austin's department of geological sciences i ett uttalande. Vi känner redan till att syre finns på Europas yta vilket innebär att den nya studien nu fokuseras på i vilken utsträckning syre träcker  ner i havet under det 15 kilometer tjocka  isstäcket. Isskorpan  består av väte och syre (fruset vatten). Strålning till månens yta från den närliggande Jupiter reagerar med isen och skapar fritt syre tillsammans med andra föreningar av oxidanter (såsom väteperoxid.)

Den nya studien, som involverar en fysikbaserad datorsimulering av processerna av Europas yta visade att när månens is delvis smälter skapas slask i form av saltlake. Kraften i denna slask träcker genom isen då porer i isen tillfälligt uppstår och vidgas. Det  uppstår då  en väg för den syrerika saltlaken att sippra ner genom isen till havet. Det är dock oklart hur mycket syre som spolas ner den vägen.

 Modellen förutsätter  olika scenarier av ett  "brett spektrum av syrenivåer"  till Europas hav över tid, med magnituder som sträcker sig med en faktor på 10000. Endast den högsta uppsättningen av uppskattning ger syrenivåer i Europas hav som liknar de i jordens hav säger medförfattaren till studien forskaren Steven Vance vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory i ett uttalande.

Men om de högsta syrenivåerna är fallet, säger Vance, "är det lockande att tänka att någon form av aeroba organismer lever i havet under isen". ("Anaerob" är enkla organismer som trivs under syresatta förhållanden.

Om liv finns där kan även mer komplexa och större djur eller växter finnas (enligt mig). 

Bild från vikipedia på månen Europa av Ett konstnärligt grepp hur en termisk borr borrar sig igenom isen och dess utplacerade "hydrobot" som kommer ner till oceanen.

Svårförklarad vågrörelse på solen

 

Forskare vid NYU Abu Dhabis (NYUAD) Center for Space Science har upptäckt ett nytt slag av vågor på solen  Vågor på solens yta som färdas mycket snabbare än vad som upptäckts tidigare eller enligt nuvarande  teorier kan  existera.

I studien "Discovery of high-frequency-retrograde vorticity waves in the sun", publicerad i tidskriften Nature Astronomy beskriver forskarna under ledninga av Research Associate Chris S. Hanson följande; Här beskrivs hur de analyserade 25 års data från rymd- och markteleskop och då upptäckte dessa vågor. De högfrekventa så kallade HFR vågorna vilka rör sig i motsatt riktning mot solens rotation och visas som ett mönster av virvlar (virvlande rörelser) på solens yta i en hastighet tre gånger snabbare än den hastighet som antagits kunna ske där.

Solens och stjärnornas inre kan inte avbildas t.ex. optisk eller med röntgenteleskop därför förlitar sig forskarna på att tolka solens händelser på ytan i en mängd vågsignaturer som kallas HFR-vågor.

HFR-vågor är komplexa interaktioner mellan andra välkända vågor som magnetism, gravitation en konvektion som tillsammans (det är sammanslaget av dessa som blir en HFR-våg). "Om HFR-vågorna kunde hänföras till någon  enstaka av dessa tre processer skulle fyndet ha svarat på några öppna frågor vi fortfarande har om solen", säger Hanson. "Men dessa HFR-vågor verkar inte vara ett resultat av enstaka processer ( utan verkar som dessa tillsammans bildar ett annat slag av våg)  och det är spännande eftersom det leder till en helt ny uppsättning frågor."

Forskningen genomfördes inom NYUAD:s Center forSpace Science i samarbete med Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) och New York Universit och med hjälp av NYUAD och TIFR:s beräkningsresurser. Genom att studera solens inre dynamik kan forskare bättre uppskatta solens potentiella inverkan på jorden och andra planeter i vårt solsystem.

"Själva existensen av HFR-vågor och dess ursprung är ett mysterium som kan anspela på ett spännande fysiskt skeende", säger Shravan Hanasoge, en av skaparna till artikeln. "Det har potential att ge insikt om solens ännu okända inre."

Vi ska nog se HFR – vågor (HFR innebär en teori av våg av form-, rörelse- och konvektion) som en sammanslagning av magnetism, gravitation och konvektion som ger en gemensam rörelse av okänt slag anser jag (min anm.).

Bild vikipedia av solens yta registrerad av Hinode's Solar Optical Telescope 12 januari 2007. Bilden visar plasmats trådliknande former som förbinder olika områden med olika magnetisk polaritet. Hinodes-teleskopet kan påvisa dessa mycket dramatiska bilder av kromosfären, ett tunt skikt av solatmosfären som ligger mellan solens synliga yta, fotosfären och koronan.

Gaia fann mycket gamla delar av Vintergatan

 

Gaia är ett rymdobservatorium ägt av Europeiska rymdorganisationen (ESA), som lanserades 2013 och förväntas vara i drift fram till 2025. Observatoriet är utformat för astrometri: mätning av stjärnors positioner, avstånd och rörelser.

Med hjälp av data från Gaia har astronomer visat att en del av Vintergatan känd som "skivan" började bildas för 13 miljarder år sedan, cirka 2 miljarder år tidigare än väntat och 0,8 miljarder år efter Big Bang.

 

Detta överraskande resultat kommer genom en analys utförd av Maosheng Xiang och Hans-Walter Rix vid Max-Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland. Data från ljusstyrkan och positionsdata från Gaias Early Data Release 3 (EDR3) kombinerades med  mätningar av stjärnornas kemiska sammansättningar från data från Kinas Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) där ungefär 250 000 stjärnor har åldersbestämts.

Vid åldersmätningen visades  att vintergatans bildande skedde i två skilda faser. I den första fasen, som började 0,8 miljarder år efter Big Bang började stjärnbildningen som bildade skivan. De inre delarna av glorian kan också ha börjat samlas i i form av moln av materia i detta skede. Men processen  slutförande ungefär två miljarder år senare när en dvärggalax känd som Gaia-Sausage-Enceladus slogs samman med Vintergatan.

 Denna fyllde glorian med stjärnor och utlöste, vilket tydligt framgår  den gryende tjocka skivans form för att bilda majoriteten av dess stjärnor som bildade spiralerna. De  tunna spiraler där det i en av dessa  solen ingår och som bildades under den efterföljande andra fasen av Vintergatans formbildande.

Spiralarmarna och dess stjärnor är yngre än själva skivan vars centrum innehåller ett svart hål. Säkert har det svarta hålet även en betydelse i sammanhanget för början av universum (min anm.) Men vad?

Bild på Gaia rymdteleskop från vikipedia.