(Graf: P. Laursen m fl 2011)

1 Vätemoln ger svar om de första stjärnorna. Astronomer är extremt nyfikna på återjoniseringens tidsålder, en tid i universums barndom som de har mycket lite koll på. De bygger gigantiska teleskop som LOFAR och SKA med mål att undersöka vad som hände då, strax efter att de första stjärnorna tändes. Men Peter Laursen, dansk astrofysiker vid Stockholms universitet, har tillsammans med kollegor hittat ett nytt sätt att redan nu leta reda på denna tidsålder. De har räknat fram exakt hur ljus från väteatomer åker mellan kalla moln utspridda mellan galaxerna, och hur man känner igen spåren av återjoniseringen i den så kallade Lyman alfa-skogen. Läs artikeln på ArXiv

Utanför Vintergatsbandet träder bakgrunden fram, här som Fermi ser den i gammastrålning. (Bild: A. Cuoco m fl 2011)

2 Fermi letar mörka materian i bakgrunden Ett team från Oskar Klein Center i Stockholm med Alessandro Cuoco i spetsen har gjort en ordentlig analys av vad gammateleskopet Fermi har att säga om den ännu mystiska mörka materian. Fermis bilder av himlen som den ser ut i gammastrålning innehåller information som kan hjälpa till att ringa in vilka slags partiklar det är som utgör den mörka materian. Läs artikeln på ArXiv.

2006 fick galaxen NGC 1316 ett nytt ansikte utåt med två supernovor synliga samtidigt.
(Bild: NASA/Swift/S. Immler)

3 Talar supernovor sanning om hur långt borta de är? År 2006 smällde hela fyra supernovor i en rund och stor galax som är känd för astronomer som Fornax A. Alla var av samma sort som årets Nobelpristagare använt för att upptäcka den mörka energin genom att uppskatta hur långt borta de är. Maxi Stritzinger vid Stockholms universitet och hans forskarkollegor tyckte att de fyra smällar i Fornax A gav ett tillfälle att ta reda på exakt hur bra supernovorna är på det här med att mäta avstånd. Tre supernovor fick godkänt, men den som bleknade snabbast gav fel svar. Läsa artikeln kan du göra här på ArXiv.

4 Vintergatans okända historia. Lundaastronomen Thomas Bensby forsätter att mäta vad avlägsna solliknande stjärnor består av som tillhör galaxens centrala bula, bulb eller bulle. Hans team har nu upptäckt att stjärnorna delar sig i två olika grupper och dessutom är överraskande olika solen. Bulestjärnorna innehåller antingen mer tunga grundämnen än solen eller mindre. Det får astronomer att misstänkta att Vintergatans bula inte liknar andra galaxers bulor. Vilket betyder att vår galax är inte som vi trodde att den var. Läs artikeln på ArXiv.

5 Hur såg de första galaxerna ut? Det vet ingen och ännu har ingen kunnat titta tillräckligt långt bort (och tillräckligt länge tillbaka i tiden) för att se någon trovärdig Galax 1.0. Men stockholmsastronomen Erik Zackrisson och hans team tänker göra det med det planerade superdyra James Webb Space Telescope och har räknat fram sin bästa gissning på galaxernas färger. Läs den på ArXiv.

6 Gammastrålning kan leda oss till den mörka materian. Det tror fysikern Lars Bergström med kollegor vid Oskar Klein Center i Stockholm efter att ha räknat hur lätt det är att upptäcka olika möjliga typer av mörk materia-partiklar med de olika experiment som just nu pågår för att leta efter dem. De finner att är det är förvånansvärt effektivt att titta efter gammastrålning från rymden. Läs deras artikel på ArXiv eller mer om jakten på mörk materia i Populär Astronomi 2011/4.

7 Stjärnor kan vara fläckiga utan starka magnetfält. Bilder på norrsken och solens skiva visar hur magnetisk vår sol är, och vi vet att solfläckarna är kopplade till solens magnetfält. Gäller det även för andra stjärnor? Det kan vara helt annorlunda, visar ett team med uppsalaastronomen Vitaly Makaganiuk i spetsen. De studerade några stjärnor som har olika innehåll på olika delar av sin yta och upptäckte att de ändå inte hade mätbara magnetfält. Just varför återstår att se. Artikeln på ArXiv.

8 Statistik för dig som letar supersymmetrisk mörk materia. Fysikerna vid Oskar Klein Center i Stockholm lämnar inget till slumpen i jakten på den mörka materian. Yashar Akrami med kollegor har kikat extra noga på vad teorin om supersymmetri skulle kunna ge för utslag i detekterade partiklar i olika mörk materia-experiment, bland annat vid kändisacceleratorn LHC i Schweiz. Läs artikeln på ArXiv

9 Så tjock är galaxens tjocka skiva. Stjärnornas fördelning i Vintergatan har en del att berätta om vår galax historia, som till exempel i ännu ett arbete av Thomas Bensby och hans vänner i Lund och på annat håll. De har lyckats med hjälp av röda jättar för första gången uppskatta hur tjock vår galax så kallat tjocka skiva är (cirka 6500 ljusår är måttet de kom fram till). Läs artikeln

10 Märklig kemi där stjärnor föds. Onsalaastronomen Per Bergman gillar molekyler i rymden och vad de berättar om kemin som reglerar hur stjärnor bildas. I en nebulosa Ormbäraren upptäckte han och hans kollegor ovanligt många molekyler av formaldehyd som innehåller atomer av deuterium (den tunga varianten av väte) i sig. Varför? Exotiska kemiska reaktioner där stoftkorn är inblandade verkar den mest troliga förklaringen. Artikeln på ArXiv

Vi frågade stockholmsastronomen Michael Blomqvist, som disputerade i våras med en avhandling om avlägsna supernovor och vad de kan säga om hur symmetriskt universums expansion egentligen är.

PA: Det mörka flödet upptäcktes 2008. Är det samma typ av mörker som ligger bakom det här som med den mörka materian och den mörka energin, eller gillar astrofysikerna bara att låta lite mystiska?
– ”Mörkt flöde” är bara det namn som vi använder för fenomenet att galaxhopar tycks röra sig bort från oss i en gemensam riktning med mycket hög hastighet. På motsvarande sätt är ”mörk energi” vårt begrepp för att förklara effekten att universums expansion accelererar. Kosmologer gillar att använda mystiska namn i brist på en fysikalisk förståelse. Huruvida det mörka flödet har en koppling till mörk energi vet man inte idag.

PA: Du har ju forskat om vad supernovor kan berätta om universums storskaliga symmetri. Vad är det bästa beviset just nu för att universum skulle vara storskaligt skevt?
– Blickar man väldigt långt ut ser universum extremt symmetriskt ut, både i den kosmiska bakgrundsstrålningen och i supernovors ljusstyrkor. I vår nära omgivning ser dock universum som förväntat olika ut i olika riktningar, på grund av att materian har klumpat ihop sig till stora strukturer. Det mörka flödet – om upptäckten verkligen stämmer – skulle vara den starkaste indikationen på en skevhet utanför den mest närbelägna delen av universum.

PA: Det mörka flödet skulle alltså bero på delar av universum som ligger liksom utanför det som vi kan se… Hur lyckas du själv tänka på sånt här utan att bli snurrig i huvudet?
– Kosmologi drar begreppet om tid och rum till sin spets! Det kan vara klurigt att skaffa sig en intuitiv bild av universum, men detta bidrar till att göra ämnet så fascinerande. Att det finns en horisont bortom vilken vi inte kan observera i universum, det beror på att signaler från mer avlägsna platser inte har hunnit fram till oss ännu. Hur fysikens lagar ser ut där kan vi alltså inte veta.

Nya mätningar av de föränderliga cepheidstjärnor i spiralgalaxen NGC 5584 har preciserat universums utvidgande och ringat in den mörka energin. (Bild: NASA, ESA, A. Riess/STScI/JHU, L. Macri/Texas A&M, Hubble Heritage Team/STScI/AURA)

Förresten har nya mätningar med Hubbleteleskopet nu kunnat visa att kosmos acceleration inte bara beror på att vi ligger mitt i en ovanligt tom del av universum. Ett team med Adam Riess i spetsen har kunnat precisera Hubble-konstanten som mäter hur snabbt universum utvidgas. Den nya siffran för er kosmologinördar är 73.8 +/- 2.4 – i kilometer per sekund per megaparsek. Med den på plats blir universum ungefär lika bisarrt som förut, men inte mer bisarrt än nödvändigt.

Hubbleteleskopet har hittat en galax vars ljus började resan hit bara 480 miljoner år efter big bang (pressmeddelande från NASA/ESA, SvD, DN). Därmed visas upp ett ungt universum som tidigare bara anats då galaxernas stjärnbildningstakter höll på att öka dramatiskt. Om upptäckten kan bekräftas blir det första gången en galax setts så långt bort att universums expansion sträckt ut dess ljus med hela 11 gånger: i astronomjargong en rödförskjutning på 10.
Till skillnad från fjolårets lilla galax som slog rekord i tillbakablickar och avstånd (som vi rapporterade om i oktober 2010 så är avståndet till nyupptäckta galaxen UDFj-39546284 inte bekräftat. Dess ljus, uppmätt i olika filter, pekar mot att den är mycket avlägsen men utan ett regelrätt spektrum kan astronomerna ännu inte ropa hej.

Zooma in från stjärnbilderna till avlägsna galaxen UDFj-39546284, sedd som den var bara 480 miljoner år efter stora smällen med Hubbleteleskopets nya kamera WFC3. (Film: NASA, ESA, G. Illingworth och R. Bouwens (UCSC) och HUDF09-teamet)

Forskarna är dock säkra på en sak: att stjärnbildningstakten i sådana galaxer några hundra miljoner år efter big bang höll på att öka lavinartat (se forskningsartikeln (pdf) som publiceras i veckans Nature). Hade de unga galaxernas stjärnproduktion varit kraftigare hade de sett fler än bara en kandidatgalax från den här tiden, menar astronomen Rychard Bouwens och hans kollegor. De misstänker dessutom att ljuset av små, blå galaxer som UDFj-39546284 inte kan räcka till för deras tids största uppgift: att skingra vätedimmorna i universum och skapa det joniserade kosmos vi känner idag. Det är ett problem för astronomer och något som framtidens teleskop för både synligt ljus och andra våglängder kommer att ta itu med.

Runt varje gäng galaxer en genomskinlig bubbla i ett fram tills nu mörkt universum. En bild som ger ett hum om hur det såg ut bara några hundra miljoner år efter den stora smällen. (Bild: M. Alvarez, R. Kaehler, och T. Abel)

Då höll ljuset från de första generationer av stjärnor på att göra den tunna men alltomslukande gasen mellan galaxerna genomskinlig. Återjoniserings epok kallar forskarna den här tiden och galaxen UDFy38 verkar bekräfta deras för ännu rätt oprovade idéer om hur det var i universum då. Den nyuppmätta galaxen är nämligen lite för ljussvag för att alldeles själv kunnat rensa tillräckligt i vätedimmorna så att galaxljuset kunde börja den 13,1 miljarder långa färden mot framtiden och mot oss. Andra, mindre och för oss ännu oupptäckbara galaxer måste också redan ha tänts. Vi har alltså fått en första blick in i en ny tid i universums förflutna.
Som vanligt med nyheter från ESO var jag med och jobbade med pressmeddelandets svenska version. Se även TT/DN med sin spretiga kommentarstråd, och hos Vetenskapsradion.

Japanska astronomen Masami Ouchi och sina kollegor döpte stora avlägsna gasmolnet till Himiko efter en legendarisk japansk drottning som även är känd från ett gammalt Playstation-spel.

Först ut, ”jätteklumpen” Himiko som Aftonbladet skrev en ganska okej notis om i slutet av förra veckan. Den är inte så totalmystisk som AB ger sken av: ett moln av vätgas stort som Vintergatan som vi ser som den var när universum var bara 800 miljoner år gammalt. Sådana gasmoln har man sett förut, men inte såhär långt bort. Svenska astronomen Kim Nilsson vid Europeiska sydobservatoriet i Tyskland är expert på sådana så kallade Lyman-alfa-blobbar. Hon är lite småskeptisk till de japanska mätningar på Himiko men tycker de är eggande.
– Resultaten visar på en typ av objekt som inte tidigare observerats: en väldigt massiv galax när universum var väldigt ungt. Blobbar av denna typ är inte helt ovanliga vid lägre rödförskjutningar, alltså närmare oss, men då var universum mycket äldre, säger Kim Nilsson.
– Fram tills nu har det enbart funnits teorier om ifall dessa blobbar också fanns när universum var yngre, men de har inte observerats förrän nu. Det är ännu oklart hur vanliga dessa blobbar är i det unga universum, men om resultaten är korrekta är de mycket intressanta för förståelsen av galaxernas uppkomst och utveckling.
Mer om Himiko hittar du hos Subaruteleskopet, Keckobservatoriet och i originalartikeln på ArXiv.

Men veckans verkliga rekordsprängare är en gammablixt. GRB 090423 upptäcktes i torsdags av NASA-satelliten Swift. Snabbfotade astronomer här på marken kunde snart konstatera att dess efterglöd syntes skapligt även i infrarött ljus men i synligt ljus gick den inte att se. För att lysa på det sättet, tror forskarna, måste gammablixten vara osannolikt långt bort: ljuset har färdats hit i minst 12,97 miljarder år (eller rödförskjutning på minst 7,6), med andra ord en tillbakablick till då universum var blott en tjugondedel av sin nuvarande ålder. Ännu finns det inga bilder – de lär ändå inte vara så snygga – men rapporterna finns att läsa t ex här bland NASA:s GCN-cirkulärer.

Swifts första försök till en bild i synligt ljus på gammablixten 090423, med läget som den mätt i gammastrålning och röntgenljus som en röd cirkel.

Bild t h: Swift avslöjar förra helgens rekordgammablixt (i gult) bland stjärnor i vår galax. (NASA/GSFC/S. Immler)

Bilden ovan är tagen av Robert Gendler och föreställer ett riktigt skolboksexempel på två krockande galaxer (NGC 4038 och NGC 4039), som kallas Antenngalaxerna tack vare de långa strängarna av stjärnor som spretar ut från galaxernas centrum som känselspröt på en insekt. Ett internationellt forskarlag, med ESOs Ivo Saviane i spetsen, har använt sig av Hubbleteleskopet för att zooma in på de enskilda stjärnorna i antennerna, som egentligen är någorlunda välbevarade rester efter de ursprungliga galaxerna.

Genom att titta på ljusstyrkan och färgen hos röda jättestjärnor i antennerna har man kommit fram till att avståndet till denna ”kolossola kosmiska kollision” (som den kallas i pressreleasen) är i runda slängar 45 miljoner ljusår, snarare än de 65 miljoner ljusår som man tidigare trott. Det kan verka som en enorm skillnad, men det är inte helt trivialt att beräkna avståndet till någonting varifrån ljuset kan ha varit på väg sedan dinosaurier vandrade omkring på jordens yta. Själva kollisionen ägde troligen rum ytterligare något hundratal miljoner år tidigare.

Läs om upptäckten här, på ESOs hemsida om Hubbleteleskopet.