Nya rön om snabba radioblixtubrott

 

En radioblixt (eng. Fast Radio Burst, FRB) är ett astrofysikaliskt fenomen som visar sig som en kort puls av radiovågor med en varaktighet på endast några millisekunder. Sannolikt finns olika mekanismer i gång för att dessa ska uppstå.

Snabba radioutbrott (FRB fast radio burst) är millisekunder långa kosmiska explosioner som var och en producerar den energi som motsvarar vår sols årliga produktion. Mer än 15 år efter att det att dessa elektromagnetiska radiovågblixtrar först upptäcktes fortsätter deras förvirrande natur att överraska forskare. I ny publicerad forskning fördjupas mysteriet om dem.

I nummer 21 som utkom i september av tidskriften Nature beskrivs oväntade observationer av en serie kosmiska radioutbrott av ett internationellt team av forskare inklusive UNLV-astrofysikern (university of Nevada)  Bing Zhang.

FRB-observationerna gjordes under senvåren 2021 med det  femhundra meter långa sfäriska radioteleskopet (FAST) i Kina. Teamet, som leddes av Heng Xu, Kejia Lee, Subo Dong från Peking University och Weiwei Zhu från National Astronomical Observatories of China, tillsammans med Zhang, upptäckte 1863 skurar på 82 timmar under  en tid av 54 dagar från en aktiv snabb radio burst-källa som heter FRB 20201124A.

"Detta är det största urvalet av FRB-data med polarisationsinformation från en enda källa", säger Lee.

Nya observationer av snabba radioblixtrar från Vintergatan tyder på att de härstammar från  magnetarer vilket är en tät neutronstjärna med ett mycket kraftfullt magnetfält.

Ursprunget till de mycket avlägsna kosmologiska snabba radioutbrotten är dock ännu okänt. De senaste observationerna får forskare att ifrågasätter vad de trodde de visste om dem.

"Dessa observationer förde oss tillbaka till ritbordet", säger Zhang, som även fungerar som chef för UNLV: s Nevada Center for Astrophysics." Det är uppenbart att FRB är mer svårförklarliga än vad vi tidigare föreställt oss. Fler observationskampanjer på flera våglängder behövs för att ytterligare förstå mer om dessa objekts natur.

Det som gör de senaste observationerna överraskande är de oregelbundna, korta variationerna av det så kallade "Faraday-rotationsmåttet", i huvudsak magnetfältets styrka och partiklarnas densitet i närheten av FRB-källan. Variationerna gick upp och ner under de första 36 dagarna av observationen och slutade plötsligt under de sista 18 dagarna innan källan helt släcktes.

"En sådan miljö förväntas inte i en isolerad magnetar. Något annat bör finnas i närheten av FRB,n möjligen en binär följeslagare av något slag," tillade Zhang.

För att observera galaxen där denna FRB skedde använde teamet även 10-m Keck-teleskopen vid Mauna Kea på Hawaii. Zhang säger att unga magnetarer tros finnas i aktiva stjärnbildande regioner i en stjärnbildande galax. Men den optiska bilden av värdgalaxen visar oväntat att den är en metallrik spiralgalax lik Vintergatan. FRB-platsen ligger i en region där det inte finns någon betydande stjärnbildande aktivitet.

Denna plats är inkonsekvent med att det skulle vara en ung magnetar som finns som källa till aktiva FRB, säger Dong.

Studien, "A fast radio burst source at a complex magnetized site in a barred galaxy", publicerades 21 september i tidskriften Nature och inkluderar 74 medförfattare från 30 institutioner. Förutom UNLV, Peking University och National Astronomical Observatories of China inkluderar samarbetande institutioner också Purple Mountain Observatory, Yunnan University, UC Berkeley, Caltech, Princeton University, University of Hawaii och andra institutioner från Kina, USA, Australien, Tyskland och Israel.

Gåtor löses men fler uppstår ju mer vi analyserar vad vi ser som sker i Universum (min anm.).

Bild vikipedia på citat ”FRB 010724 (även kallad Lorimer burst efter upptäckaren) var den första radioblixt som upptäcktes. Man kan se att vågor med hög frekvens har anlänt före de med lägre frekvens. Denna dispersion kan användas för att uppskatta avståndet till källan”.

Vi ska inte i första hand söka efter blå exoplaneter

 

Balansen mellan land och vatten har till en del möjliggjort livet uppstått på jorden. Men det kan vara ett mycket ovanligt fenomen i universum i sin helhet, enligt en schweizisk-tysk studie som presenterades vid Europlanet Science Congress 2022 i Granada. Tilman Spohn och Dennis Höning studerade hur kontinenters och vattens utveckling och cykler kan forma utvecklingen på stenplaneter (med exoplaneter i detta sammanhang utelämnar vi gasjättar). Resultat från deras modeller tyder på att planeter har ungefär 80 % sannolikhet att mestadels täckas av land och med 20 % sannolikhet att vara havsvärldar. Knappt 1 % av resultaten visade en jordliknande fördelning av mark och vatten.

"Vi jordbor njuter av balansen mellan landområden och hav. Det är frestande att anta att en andra jord med liv skulle vara precis som vår, men våra modelleringsresultat tyder på att detta sannolikast inte är  fallet, säger prof Spohn, verkställande direktör för International Space Science Institute i Bern, Schweiz.

Teamets numeriska modeller tyder däremot på att den genomsnittliga yttemperaturen på  an sådan planet inte skulle vara alltför olika som vår enbart med en variation på kanske 5° Celsius. Men att fördelningen av land och hav skulle påverka planeternas klimat. En havsvärld med mindre än 10 % land skulle sannolikt vara fuktig och varm, med ett klimat som liknar jordens i den tropiska och subtropiska epoken som följde efter asteroidnedslaget som orsakade utrotningen av dinosaurierna.

De kontinentala världarna, med mindre än 30 % hav skulle däremot ha kallare, torrare och hårdare klimat. Svala öknar kan där uppta de inre delarna av landmassorna och totalt sett skulle dessa planeter likna vår jord någon gång under den senaste istiden, då omfattande glaciärer och inlandsisar utvecklades.

På jorden är tillväxten av kontinenter genom vulkanisk aktivitet och deras erosion ungefär balanserad. Liv baserat på fotosyntes trivs på land, där detta har direkt tillgång till solenergi. Haven ger en enorm reservoar av vatten som ökar nederbörden och förhindrar att det nuvarande klimatet blir för torrt.

"Jordens plattektonik driver fram intern värme geologisk aktivitet, såsom jordbävningar, vulkaner och bergsbyggande och resulterar i tillväxt av kontinenter. Landets erosion är en del av en serie cykler som utbyter vatten mellan atmosfären och det inre. Våra numeriska modeller av hur dessa cykler interagerar visar att dagens jord kan vara en exceptionell planet och att landmassans jämvikt kan vara instabil under miljarder år. Medan alla planetmodeller som modelleras och som kan betraktas som beboeliga kan deras fauna och flora vara helt annorlunda än vår, säger professor Spohn.

Säkert är mycket liv annorlunda på eventuella livsbärande exoplaneter.

Bild vikipedia som visar hur en exoplanet sveper runt en sol och denna sols  ljusstyrka dämpas. Detta är en vanlig metod att upptäcka en exoplanet på.

Den hittills bästa bilden av Neptunus ringar .

 

Webb teleskopet har gett oss en ny skarp bild. Den här gången den skarpaste någonsin över Neptunus ringar där man ser några av de som inte har setts sedan NASA: s Voyager 2 som första rymdfarkost observerade Neptunus under dess förbiflygning 1989. Förutom flera ljusa, smala ringar visas på bilden även tydligt Neptunus svagare ringar bestående av dammpartiklar.

"Det har nu gått tre decennier sedan vi senast såg dessa svaga, damm-ringar och det är första gången vi har sett dem i infrarött ljus", säger Heidi Hammel, expert på Neptunussystemet och tvärvetenskaplig forskare vid Webbteleskopet. Webbteleskopet tar extremt stabila och skarpa kvalitetsbilder vilket gör att dessa mycket svaga dammringar kan ses fast de finns så nära Neptunus själv.

Planeten Neptunus upptäcktes första gången 1846  ligger 30 gånger längre bort från solen än jorden. På detta avstånd är solen så liten och svaglysande att middagssolen (mitt på Neptunus dag)  på Neptunus är som en svag skymning på jorden.

Neptunus karakteriseras som en isjätte (likt Uranus inte gasplanet som tidigare) på grund av den kemiska sammansättningen i dess inre. Jämfört med gasjättarna Jupiter och Saturnus har Neptunus fler element tyngre än väte och helium. Detta ses utifrån Neptunus blå utseende i Hubble Space Telescope - bilder vid för det mänskliga ögat synliga våglängder. Det blå skenet kommer ur små mängder metangas.

I Webbteleskopets bilder sågs även sju av Neptunus 14 kända månar. En mycket ljus ljuspunkt ses i många av bilderna. Det kan tas som en stjärna men är i själva verket Neptunus stora måne Triton.

Täckt av en fruset kondenserat kväve reflekterar Triton i genomsnitt 70 procent av solljuset som träffar den. Det överglänser Neptunus i bilderna eftersom planetens atmosfär mörkas av metanabsorption vid dessa nära infraröda våglängder. Triton kretsar kring Neptunus i en ovanlig motsols (retrograd) bana, vilket får astronomer att spekulera om att denna måne ursprungligen var ett objekt Kuiperbältet som genom tid och gravitation fångats in av Neptunus. Ytterligare studier med Webbteleskopet av Triton och Neptunus planeras under det kommande året.

Bild space.com fri översättning "Webbs teleskopets  infraröda kamera (NIRCam) avbildar objekt i det nära infraröda området från 0,6 till 5 mikron, Det är därför Neptunus inte ser blå ut i Webbteleskopets bilder. Faktum är att metangasen absorberar så starkt rött och infrarött ljus att planeten ser ganska mörk ut i dessa nära infraröda våglängder, förutom där moln på hög höjd finns. Sådana metanis-moln är framträdande som ljusa streck och fläckar som reflekterar solljus innan dess sken absorberas av metangas".

Till slut har vi fått positiva nyheter från Hubbletelskopet som visar NASA: s Double Asteroid Redirection Test (DART) nedslag i månen (asteroid)  Dimorphos. Effekten på nedslaget blev större än väntat. Detta ger bra insikter om att vi kan ändra riktning på en eventuell framtida asteroid om denna riskerar träffa Jorden. Samma metod kan då användas för att ändra riktning på denna.

En solliknande stjärna kretsar därute runt ett svart hål

 

År 1916 teoretiserade astronom Karl Schwarzchild över möjligheten att det skulle finnas svarta hål som en effekt av Einsteins fältekvationer och teorin om den allmänna relativitetsteorin. I mitten av 20-talet började astronomer upptäcka svarta hål för första gången med indirekta metoder som bestod av att observera dessas effekt på omgivande objekt i rymden. På 1980-talet har forskare studerat supermassiva svarta hål som man idag anser finns i centrum av kanske alla galaxer. I april 2019 släppte Event Horizon Telescope (EHT) den första bilden som någonsin tagits av ett svart hål. 

Observationerna ger en möjlighet att testa fysikens lagar under de mest extrema förhållanden och ge insikter om de krafter som format universum. Enligt en ny studie förlitade sig en internationell forskargrupp på data från ESA: s Gaia-observatorium för att observera en stjärna lik vår sol vilken sågs ha ett annorlunda rörelsemönster. På grund av detta drog teamet slutsatsen att stjärnan måste vara en del av ett binärt system med ett svart hål (en stjärna och ett svart hål). Detta system gör det till det närmaste svarta hålet till vårt solsystem och innebär att det kan finns en betydande population av vilande svarta hål i Vintergatan (fler än det stora vi vet finns i centrum).

Forskningen ovan leddes av Kareem El-Badry, en Harvard Society Fellow astrofysiker vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) och Max Planck Institute for Astronomy (MPIA). El-Badry fick sällskap även av forskare från CfA, MPIA, Caltech, UC Berkely, Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics (CCA), Weizmann Institute of Science, Observatoire de Paris, MIT: s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research och med flera universitet.

Artikeln som beskriver deras resultat kommer snart att publiceras i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. El-Badry beskrev för Universe Today via e-post att observationerna var en del i en bredare kampanj för att identifiera vilande svarta hål vid stjärnor i Vintergatan. "Jag har letat efter vilande svarta hål under de senaste fyra åren med hjälp av ett brett spektrum av data och metoder", säger han. "Mina tidigare försök visade upp ett varierat menageri av binärer som antogs vara svarta hål tillsammans med en stjärna (en stjärna och ett svart hål) men det här var första gången sökandet bar frukt (bevis på detta system)."

Vi ska veta att inga tecken finns på att det finns ett dolt svart hål i vårt solsystem (min anm.). Skulle så varit fallet är det troligen tveksamt till om vår sol i kretslopp runt detta skulle kunnat ge liv på Jorden. Men däremot finns säkert ett antal i Vontergatan som helhet frågan är hur många och var och varför.

Bild https://www.universetoday.com på fenomenet.

Fler bevis är framlagda på möjligt liv i havet på månen Enceladus

 

Enceladus är en av Saturnus månar. Den  har en ocean av vatten under sin tjocka isyta.

Ett team av forskare där bland annat Dr. Christopher Glein från Southwest Research Institutes ingår har framlagt nya bevis för en viktig byggsten för livsmöjligheter i havet under  Enceladus isyta. Genom datamodellering indikeras att Enceladus hav bör vara relativt rikt på upplöst fosfor. Fosfor är en viktig ingrediens för livet.

Glein är en ledande expert på utomjordisk oceanografi. Han är medförfattare till en ny artikel i Proceedings of the National Academy of Sciences där dessa antagna bevis beskrivs.

Rymdfarkosten Cassini som kretsade över månen 2005 upptäckte för första gången att Enceladus hade flytande vatten under sin yta då gejsrar av iskorn och vattenånga utbröt från sprickor i isen och analyserade prover från denna. 

"Vad vi har lärt oss är att gejsern innehöll nästan alla grundläggande ämnen för liv som vi känner det", sa Glein. "Medan det bioessentiella elementet fosfor ännu inte  identifierades direkt eller hittades i analysen av vattenångan upptäcktes det däremot nu genom ovan datamodell där team fann bevis för dess tillgänglighet i havet under månens isiga skorpa." 

En av de mest djupgående upptäckterna inom planetvetenskapen under de senaste 25 åren är att världar med hav under ett ytskikt av is är vanligt i vårt solsystem. Sådana världar inkluderar de isiga månarna över Saturnus, Jupiter, Uranus och Neptunus och då är i första hand Jupiters måne Europa, Saturnus måne Titan och Enceladus liksom mer avlägsna kroppar som dvärgplaneten Pluto som intressantast.

Världar som jorden däremot med flytande hav på sin yta måste ligga inom ett smalt avstånd från sin sol. Någon sådan värld finns inte utöver Jorden i vårt solsystem i dag, Eventuellt har Mars haft hav i perioder tidigare.  

Inre vattenhavsvärldar (under is) kan dock finnas över ett mycket bredare spektrum av avstånd från sin sol vilket kraftigt utökar antalet världar med livsformer som sannolikt kan existera i Vintergatan. "Strävan efter utomjordiskt liv i solsystemet har skiftat fokus eftersom vi nu i första hand letar efter byggstenarna för liv, inklusive organiska molekyler, ammoniak, svavelbärande föreningar samt den kemiska energi som behövs för att stödja liv," säger Glein. "Fosfor är intressant då det i tidigare teorier ansågs vara knappt i Enceladus hav vilket skulle dämpa utsikterna för liv där."

Fosfor i form av fosfater är avgörande för allt liv på jorden. Det är viktigt för skapandet av DNA och RNA, energibärande molekyler, cellmembran, ben och tänder hos människor och djur och även havets mikrobiom av plankton.

Teamets medlemmar utförde termodynamisk och kinetisk modellering som simulerar fosforns geokemi baserat på fynd från Cassini analys av gejsern på Enceladus. Under sin forskning utvecklade teamet den mest detaljerade geokemiska modellen hittills av hur havsbottenmineraler löses upp i Enceladus hav och förutspådde att fosfatmineraler skulle vara ovanligt lösliga där.

"Den underliggande geokemin har en elegant enkelhet som gör närvaron av upplöst fosfor oundviklig och når nivåer nära eller till och med högre än de i dagens hav på Jorden", säger Glein. "Vad det betyder för astrobiologi är att vi kan vara mer säkra än tidigare på att Enceladus hav kan ha liv."

Spännande tider väntar om vi får möjlighet att utforska detta hav någon gång i framtiden (min anm.).

Bild vikipedia på Saturnus största måne Enceladus i naturlig färg.  Bild tagen av farkosten Cassini 2017.

NASA:s Juno-sond ska försöka se under ytan på Jupiters månes istyngda yta

 

Torsdag den 29 september 2022 kommer NASA:s sond Juno att utföra den närmaste förbiflygningen av Jupiters isiga måne Europa på över 20 år när rymdfarkosten ger sig ut på ett uppdrag att sondera djupt ner i Europas is på jakt efter fickor med flytande vatten.

När rymdfarkosten närmar sig månen förväntas den ge värdefull kunskap - och anmärkningsvärda bilder - för NASA: s kommande Europa Clipper-uppdrag.

Torsdagen den 29 september klockan 2:36 PDT (5:36 EDT) kommer NASA: s rymdfarkost Juno att befinns sig inom 358 kilometer från ytan på Jupiters istäckta måne Europa. Den soldrivna rymdfarkosten förväntas ta   bilder med högst upplösning som någonsin tagits av delar av Europas yta, samt samla in värdefull data om månens inre, ytsammansättning och jonosfär, och ge kunskap om Europas interaktion med Jupiters magnetosfär.

Sådan information gynnar framtida uppdrag, inklusive byråns Europa Clipper, som kommer att lanseras 2024 för att studera den isiga månen än mer. "Europa är en spännande måne för framtida NASA-uppdrag", säger Junos huvudutredare Scott Bolton vid Southwest Research Institute i San Antonio. "Vi är glada att kunna samla in data som kan hjälpa Europa Clipper-teamet med uppdragsplanering, samt ge nya vetenskapliga insikter om denna isiga värld."

Bild vikipedia på månen Europa och hur den är uppbyggd enligt nuvarande rön.

Natten till idag krockade sonden DART avsiktligt med  asteroiden (månen) Dimorphos som kretsar kring den större jordnära asteroiden Didymos. Målet var att knuffa till Dimorphos så att den åker in i en ny  omloppsbana om Didymos  så att kursen ändras. Något som tar några månader nu innan vi vet om så sker. Men syftet är att så ska ske och då ge insikt om att vi kan använda metoden om en asteroid kommer på kollisionskurs mot Jorden för att avvärja dennas kurs. Så vi gratulerar NASA för krocken och hoppas resultatet blir som vi hoppas. 

Det upptäcks alltfler rester av sjöar på Mars

 

Planeten Mars är numera en iskall öken  men det har visat sig att Mars en gång hade sjöar och floder. En tid som nu ligger miljarder år tillbaks. Uttorkade sjöar och floder som kan innehålla bevis på forntida liv och klimatförhållanden för länge sedan. Genom en stor analys av år av satellitdata som visar bevis på att sjöar på Mars har funnits påstår Dr Joseph MICHALSKI, geolog vid Institutionen för geovetenskaper, University of Hong Kong (HKU) att forskare hittills dramatiskt kan ha underskattat antalet sjöar som en gång fanns på Mars.

Michalski och hans internationella team publicerade nyligen sina resultat i Nature Astronomy där man beskriver en analys av Mars sjöar. – Vi känner till att ungefär 500 sjöar en gång fanns på Mars. Så gott som alla dessa är större än 100 km.2 säger Michalski.

På jorden är 70 procent av sjöarna mindre än 100 km.2 i storlek och förekommer i till stor del där glaciärer en gång dragit sig tillbaka (ex i Norden). Mindre sjöar är svåra att identifiera på Mars genom satelliters fjärranalys. Men troligen finns rester även av många små sjöar på Mars.  Man beräknar att minst 70 % av Mars forntida sjöar  ännu inte har upptäckts. De saknade små sjöarna på Mars kan innehålla viktig information om tidigare klimat. (Men vad säger att glaciärer i lika stort antal funnits på Mars som under Jordens istidsslut. Självfallet behöver inte glaciärers framfart vara enda anledningen till mindre sjöar. Men de är många gånger anledningen till storleken av antalet (min anm.)).

De flesta kända sjörester på Mars dateras till en period för 3,5 till 4 miljarder år sedan. Men var och en av sjöarna kan ha bestått bara under en geologiskt kort tid (10 000 till 100 000 år) under denna tidsperiod. Det innebär att Mars mestadels genom historien varit kall och torr men i korta perioder värmts upp. Michalski tillägger: "På grund av den lägre gravitationen på Mars och den genomgripande, finkorniga marsjorden skulle sjöar på Mars ha varit mycket grumliga och därmed kanske inte  släppt ner så mycket solljus så djupt i sjöarna vilket skulle kunna utgöra en begränsning för fotosyntetiskt liv om det nu fanns. "Sjöar innehåller vatten, näringsämnen och energikällor för möjligt mikrobiellt liv, inklusive ljus för fotosyntes. Därför är sjöar de främsta målen för astrobiologisk utforskning av NASA: s Perseverance Rover som nu arbetar på Mars. (OBs på Jorden finns liv i djuphavsgravar ända ner på tusentals meter djup så begränsningen för liv i grumligt vatten på Mars ser jag inte begränsar liv (min anm.).

Men Michalski tillägger även: "Alla sjöar är inte skapade lika. Med andra ord bör vissa före detta marssjöar varit mer intressanta för mikrobiellt liv än andra eftersom några av sjöarna var stora, djupa, långlivade och hade ett brett spektrum av miljöer och hydrotermiska system som kunde ha bidragit till bildande av enkelt liv. Ur denna synvinkel kan det vara bra att rikta in sig på stora, gamla, miljömässigt olikartade sjöar i den framtida utforskningen.

Framtida forskning på plats för visa om det finns eller inte finns spår av liv på Mars. Till dess kan vi bara filosofera över möjligheterna (min anm.).

Bild flickr.com Månbilen Curiosity Rover har fotograferat denna gamla uttorkade sjö på Mars