Den nästsista rymdfärjan någonsin ska lyfta enligt nuvarande planen den 29 april (NyT, TT/SvD). Med på färjan Endeavours sista resa finns en av de mest spännande prylarna som flugits till omloppsbana – partikelexperimentet AMS-02, andra upplagan av Alpha Magnetic Spectrometer. Den ska sitta utanpå den Internationella rymdstationen och försöka fånga de kosmiska partiklarna med de högsta energierna – och kanske handfasta bevis för mörk materia. Det AMS-02 håller på med liknar alltså det som halvsvenska satellitexperimentet Pamela har gjort i rymden under de senaste åren och som redan satt fysikernas idéer om den mörka materian på prov. Som expertbloggaren Sean Carroll skriver på Cosmic Variance kan partiklarna bakom den mörka materian komma att upptäckas inom de närmaste åren, eller så dröjer det ordentligt. Blir det snart finns goda chanser på att det blir AMS-02 som fixar det. Instrumentet är nobelpristagaren Samuel Tings skötebarn, och storasyster till experimentet AMS som flög med rymdfärjan Discovery redan 1998. Länge var det oklart om tvåan skulle ens komma med innan NASA sätter punkt för rymdfärjornas tid, senare under 2011. Genom att mäta energier för partiklarna som flöder in från rymden kommer AMS-02 kunna se tecken på mörk materia-partiklar som sönderfaller någonstans i galaxen, eller i värsta fall pekar ut spännande oklarheter i vad vi vet om hur de kosmiska partiklarna skapas och transporterar sig hit. Dessutom kommer den att hålla utkik efter antimateria: hittar AMS-02 kärnor av antihelium skulle det kunna vara bevis för att universum ännu innehåller skapliga mängder antimateria, något som AMS-02:s föregångare inte kunde hitta bevis för. Att antihelium går att få fram i experiment på jorden bekräftades nyligen av STAR-experimentet vid Brookhaven-labbet i USA. När AMS-02 intar rymden så finns chansen att få reda på exakt hur bra naturen är på att göra samma sak.

Joniserade bubblor
(Bild: M. Friedrich m fl)

Spår efter de första stjärnorna har ingen sett men framtidens radioteleskop hoppas få en skymt. Då gäller det att kunna känna igen det man ser. Ett team lett av stockholmsastronomen Martina Friedrich har provat olika knep för att mäta bubbelstrukturen som universum borde uppvisat några hundra miljoner år efter big bang och som ska kunna mätas på riktigt när nya teleskop som LOFAR – och kanske ännu hellre efterföljaren SKA – kommer igång.

WASP-12 b enligt NASA:s rymdkonstnär Greg Bacon.

Mikaels feta planet År 2009 bestämde sig Mikael Ingemyr, då student på Rymdgymnasiet, att han själv ville se på när en exoplanet passerar framför sin stjärna. Idén ledde via en essätävling till mätningar på teleskopet NOT på Kanarieöarna och vidare till ett sommarjobb på amerikanska universitet MIT, allt dokumenterat i en blogg på nätet. Planeten som Mikael observerade visade sig vara ovanligt utsträckt, något som fastställs i en vetenskaplig artikel som han skrivit ihop med kollegorna från MIT-vistelsen.

Grafen tätnar: Pamelas nya partiklar
jämförs (Bild: O. Adriani m fl.)

Pamelas nya partiklar KTH:s mest berömda rymdexperiment Pamela har tidigare frestat världens fysiker med överraskande mätningar av kosmiska positroner kanske skvallrade om mörk materia-partiklar i galaxen. I två nya artiklar presenteras satellitexperimentets insamlade elektroner respektive protoner och heliumkärnor (se även Science och Cern Courier). De nya mätningarna visar inga nya tecken på mörk materia, vilket förstås är tråkigt, men tyder ändå på att de kosmiska partiklarna som träffar jorden (och Pamela) har ett brokigare ursprung än man tidigare vågat anta. Nya källor till kosmiska partiklar tycks behövas, såsom vita dvärgar och stora bubblor av het gas.

Polaroidglasögon för stjärnspanare Det har varit världsbäst på att upptäcka exoplaneter: nu blir chilenska instrumentet HARPS världsbäst på att se stjärnor i polariserat ljus. Astronomer vill göra det för att kunna kartlägga stjärnors magnetfält, något som borde kunna berätta om villkoren för liv kring andra solar. Nya HARPSPol presenterades av ESO i fjol, och nu kommer de första mätningarna i en en färsk artikel på ArXiv av uppsalaastronomen Oleg Kochukov med kollegor. Än så länge inga överraskningar (kändisstjärnan alfa Centauri A visar till exempel inga tecken på polarisering) men det hela bådar tydligen gott för framtida studier av andra stjärnors magnetfält och allt vad det innebär för kunskaper om rymdväder och eventuell klimatpåverkan.

De kosmiska partiklarna som vissa hoppades var bevis för mörk materia kanske accelerades i smyg av supernovor. På bilden: bautastjärnan eta Carinae som i framtiden kanske lyckas med samma konststycke när den exploderar. (Bild: ESO)

Astropartikelfysiken är ett galet spännande forskningsfält just nu. Med betoning på galet, kanske – ni minns väl historien om paparrazzi-fysikerna från förra sommaren? Målet är samma som då: att hitta partiklarna som man tror utgör den mörka materian. Den som lyckas kan säkert vinna ett Nobelpris.

Partiklarna i fråga är de som strömmar in från rymden bortom solsystemet och kallas kosmiska partiklar eller kosmisk strålning. De flesta av dessa accelereras i supernovarester och hos pulsarer, men några kanske, kanske, skapas när okända och osynliga partiklar av mörk materia kolliderar med varandra. Kan man se bevis för mörk materia bland de kosmiska partiklarna med högst energi? Eller kan man förklara allt med näraliggande pulsarer istället?

Läget såhär långt är följande. Den delvis svenska satellitexperimentet Pamela upptäckte en allt för hög andel positroner (antimaterians motsvarande till elektroner) bland de kosmiska partiklarna med högst energi. Bevis för mörk materia? Kanske, tyckte forskarna, och skrev massor med artiklar om resultaten. Sen kom ballongexperimentet ATIC och såg en ‘bump’ i spektrumet: oväntat många kosmiska elektroner med en viss energi (Nature News). Det var, tyckte vissa, helt rätt slags tecken på mörk materia bestående av så kallade Kaluza-Klein-partiklar. En skörd artiklar följde.

Nu har Rymdteleskopet Fermi gjort om ATIC:s mätningar, fast bättre. Fermi, uppe sedan sommaren 2008, är egentligen byggt för att detektera gammastrålning, men teleskopets kamera LAT visar sig vara en hejare på att istället samla in kosmiska elektroner och positroner. De nya resultaten släpptes på ArXiv.org häromdagen (pressmeddelanden hos NASA och Italienska rymdstyrelsen, kommentar hos Cosmic Variance).

ATIC:s bump är borta, och med den en del av förhoppningarna om tydligt bevis på mörk materia. Jan Conrad, som är projektledare för Sveriges Fermi-forskare, medger att vi nu verkar vara lite längre bort från att hitta mörk materia. Samtidigt är resultaten inte entydiga.
– Vi kan inte riktigt påstå att vi ser en bump här, men det är definitivt spännande, säger han.

Rätt vad det är så kan man faktiskt klämma in mörk materia som förklaring till Fermis nya data. Det har Stockholm universitets Lars Bergström, Joakim Edsjö och Gabrijela Zaharijaš visat i en artikel som släpptes i tisdags (pressmeddelande från Stockholms universitet). Men det tar emot, och det funkar lika bra med pulsarer som förklaring till Fermis mätningar.

Kommer de kosmiska partiklarna att leda oss till den mörka materian då? Astropartikelfolket ger i alla fall inte upp. Artikelflödet fortsätter (kolla t ex dagens tolkning av Fermis data), och redan nästa vecka blir det konferens om Pamela i Rom. Där ryktas det att Pamela-forskarna ska presentera egna nya mätningar av kosmiska elektroner. Då kanske det ljusnar ännu en gång för den mörka sidan…

Mörka materians konkurrent: Pulsaren Geminga ligger drygt 500 ljusår bort kanske kan ligga bakom Pamelas antipartiklar. Eller så skapas de av mörk materia längre ut i galaxen. (Bild: ESA)

– Det kanske finns en näraliggande pulsar som i magnetosfären skapar högenergetiska elektroner och positroner. En bra kandidat är Gemingapulsaren.
Om pulsarer ändå kan uteslutas, så blir Pamelas mätningar det mest direkta beviset på att det är okända partiklar som ligger bakom den mörka materian. Men Pamelaforskarna lämnar båda förklaringarna öppna. Enligt Pearce är det kul även om det inte ligger mörk materia bakom mätningarna.
– Jag tycker båda fallen är intressanta. Å ena sidan så har man den här jättespektakulära observationen av mörk materia. Å andra sidan har man öppnat ett helt nytt fönster mot de här pulsarerna. Det är ingen som upptäckt positroner från pulsarer tidigare, så det är absolut intressant.
Möjligheten till att det är mörk materia har fått igång världens fysiker. I synnerhet på en konferens i Stockholm i augusti.
PA: Kan du berätta om när paparazzin slog till?
– Vi bestämde oss för att vi skulle presentera resultaten vid några väl valda konferenser först för att få nåt slags återkoppling, men tydligt säga att resultaten var preliminära.
Men redan på andra konferensen märktes att intresset var större än de hade räknat med. Under Pamelas presentation hade till och med mötesordföranden kameran i högsta hugg.
– Folk visste att vi skulle presentera nånting och alla var beredda med sina kameror. Vi kanske var lite naiva.
Sedan dess har mängder med forskare gjort egna tolkningar på Pamelamätningarna och publicerat dem på nätet.
Mark tycker att det blev bra publicitet för Pamela, men är inte helt nöjd med att vissa av fysikerna använde smygtagna bilder i sina artiklar.
– Om man visar upp resultatet så är det klart att man inte kan förhindra folk att jobba med dem. Men jag tycker det är lite synd att folk tar bilder och inte säger explicit varifrån de kommer, och inte säger att de var preliminära till exempel.
Ute i rymden fortsätter Pamela att samla in kosmiska partiklar. Efter ungefär ett år till blir det dags att släppa ännu några resultat. Då hoppas Mark Pearce att Pamela kan komma ännu närmare de mystiska mörka partiklarna.
Läs hela intervjun i Populär Astronomi 2008/4 (pdf)

Kan de rätta generna bli krav för resan till Mars?
– Om man finner det etiskt försvarbart, så är det från en medicinsk synpunkt möjligt i framtiden att plocka ut individer som har vissa önskvärda egenskaper, säger professor Dag Linnarsson vid Karolinska institutet.
Vi intervjuar Dag Linnarsson, expert i rymdmedicin och en av dem som valde ut Christer Fuglesang som astronaut. För att klara resan till Mars så kan vi behöva välja ut de astronauter som är rent genetiskt bäst lämpade för att utstå rymdens påfrestningar, menar han. Dessutom berättar han om hur förvånansvärt väl kroppen fungerar i rymden, och svarar på frågan om varför inga astronauter hittills har varit öppet homosexuella.

Svensklett rymdexperiment fick fysikerna att tumma på forskningsetiken.
Världens fysiker gick i spinn i somras när KTH-forskaren Mark Pearce och hans kolleger gick ut med att de kanske hittat bevis för den mörka materian som gäckat astronomer i decennier. Vi intervjuar Pearce om vetenskaps-papparazzin och smygtagna bilder, den kosmiska strålningen och Sveriges roll i satellitexperimentet Pamela som ligger bakom upptäckten.
– Folk visste att vi skulle presentera nånting och alla var beredda med sina kameror, säger han.
Forskningen väntas publiceras inom kort i tidskriften Nature och en artikel finns att läsa på ArXiv.org.

Vatten på Mars. Omslagsplanet denna gång är Mars. Astrobiologen Henrik Johansson berättar om isskrapande landaren Phoenix’ tid på Mars och vad upptäckten av vatten betyder för jakten på liv.

Dessutom: Det senaste om astronomiåret 2009, debatt om Sveriges kopplingar till krigföring i rymden, de svenska asteroiderna, radioastronomi för alla i Västsverige, skolklassen från Tullinge som fick provköra proffsens teleskop, och allt om höstens nya bilder på främmande solsystem.