Nu förstår vi mer om hur grundämnen blir till i stjärnor.

 

Bild https://newscenter.lbl.gov/  experimental physicist Mathis Wiedeking är en  fysiker vars arbete hjälper till att avmystifiera den intermediära neutroninfångningsprocessen vid tunga grundämnes bildande. (Kredit: Marilyn Sargent/Berkeley Lab)

Runt oss finns element konstruerade i stjärnor, ex nickel, koppar, guld och silver. Forskare har numera en god förståelse för hur dessa grundämnen bildas. I många fall fångar en kärna tyngre än järn neutroner tills en av dem sönderfaller, vilket förvandlar dem till ett tyngre grundämne. Det finns en långsam version av denna neutroninfångning s-processen och en snabb version, r-processen. 

Men vissa stjärnor verkar inte följa reglerna. När astronomer analyserar dessa stjärnors ljus ser de oväntade förhållanden av tunga grundämnen som inte enkelt kan förklaras av någon av de två processerna. Avvikelserna pekar på en tredje väg: en "mellanliggande" i-process.

Mathis Wiedeking, experimental physicist vid Department of Energys Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), samlar in data från  kärnreaktioner som kan förbättra modellerna för hur grundämnena bildas. Han är också huvudförfattare till en ny artikel i Nature Reviews Physics om det aktuella forskningsläget (vilken rekommenderas för intresserade att läsa) inom i-processforskning, där experiment, teori och astrofysiska observationer möts.

I artikeln från https://newscenter.lbl.gov  Lawrence Berkeley National Laboratory  beskriver Wiedeking hur i-processen passar in i den större bilden av elementbildning, vad som krävs för att studera den och varför den är viktig att studera både för att förstå kosmos och för att utveckla nya teknologier här på jorden.

Satellit för övervakning av havsnivåer är nu igång.

 

Bild https://science.nasa.gov/ Sentinel-6B är en satellit nu flyger på egen hand efter att ha separerats från SpaceX Falcon 9:s andra steg måndagen den 17 november 2025. NASA

Uppdragets kontrollanter för Sentinel-6B mottog full signal från satelliten klockan 01:54 EST måndagen den 17 november.

Efter att ha korskalibrerat sin data kommer Sentinel-6B att ta över efter Sentinel-6 Dess uppdrag är att övervaka havsnivåer, mäta vind- och vågförhållanden samt förbättra både kort- och långsiktiga väderprognoser. Den förväntas vara aktiv åtminstone till 2030.

Copernicus Sentinel-6/Jason-CS (Continuity of Service) är ett samarbete mellan NASA, ESA (Europeiska rymdorganisationen), EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Europeiska kommissionen gav finansieringsstöd, och den franska rymdmyndigheten CNES (Centre National d'Études Spatiales) bidrog med tekniskt stöd.

NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien, som drivs för myndigheten av Caltech i Pasadena, Kalifornien, bidrog med tre vetenskapliga instrument för varje Sentinel-6-satellit: Advanced Microwave Radiometer for Climate, Global Navigation Satellite System – Radio Occultation och Laser Retroreflector Array. Myndigheten bidrog också med uppskjutningstjänster, markbaserade system som stödde driften av NASAs vetenskapliga instrument, vetenskapsdataprocessorer för två av dessa instrument samt stöd för det internationella samhället för havsyttopografi.

NASAs Launch Services Program, baserat vid myndighetens Kennedy Space Center i Florida var de som ansvarade för uppskjutningstjänsten till uppdraget.

Teleskopet XL-Calibur mätresultat ska avslöja svarta håls hemligheter

 

Bild https://source.washu.edu Det ballongburna teleskopet XL-Calibur sköts upp för en sex dagar lång flygning från Swedish Space Corporations Esrange Space Center i Kiruna i juli 2024. Under den flygningen tog teleskopet mätningar på det svarta hålet Cygnus X-1, som finns cirka 7 000 ljusår bort. Forskare vid Washington University i St. Louis kommer att använda resultatet för att förbättra datormodeller till att simulera och avslöja ytterligare mysterier kring svarta hål. (Foto: NASA/SSC).

I ett internationellt samarbete mellan fysiker och forskare vid Washington University i St. Louis det har gjorts mätningar med syftet att bättre förstå hur materia faller in i svarta hål och hur enorma mängder energi och ljus frigörs vid processen.

Forskarna riktade ett ballongburet teleskop kallat XL-Calibur mot ett svart hål, Cygnus X-1, vilket finns cirka 7 000 ljusår från jorden. "De observationer vi gjorde kommer att användas av forskare för att testa allt mer realistiska, toppmoderna datorsimuleringar av fysiska processer nära detta och andra svarta hål," beskriver forskarna Henric Krawczynski, Wilfred R. och Ann Lee Konneker Distinguished Professor i fysik och fellow vid WashU:s McDonnell Center for the Space Sciences.

 XL-Calibur, mäter polarisationen av ljus innebärande riktningen på elektromagnetiska fältvibrationer. Information om riktningen och vibrationerna ger forskare viktiga ledtrådar för att bestämma formen på den extremt heta gas och det material som i  våldsam fart kretsar omkring svarta hål.

Observationerna och analysen av insamlad data från Cygnus X-1 publicerades nyligen i The Astrophysical Journal och inkluderar den mest precisa mätningen hittills av den hårda röntgenpolarisationen från ovan svarta hålet. Artikeln skrevs i samarbete med flera av Krawczynskis fysikkollegor vid WashU, inklusive doktoranden Ephraim Gau och postdoktorala forskaren Kun Hu, som var mycket involverade i forskningen som korresponderande författare.

Detta är högenergikomponenten i den kosmiska strålningen

 

Bild https://english.cas.cn/ Det kosmiska strålprotonenergispektrumet mätt av LHAASO i "knä"-regionen (röda prickar), tillsammans med lågenergikomponenten mätt i det rymdburna AMS-02-experimentet (svarta rutor) och den mellanenergikomponenten som mäts vid det rymdburna DOPE-experimentet (blå rutor). (Bild av LHAASO Collaboration)

Kinesiska forskare identifierar svarta hål som en sannolik källa till högenergikomponenten i kosmisk strålning i  så kallade "knä"

Milstolpesresultat som släpptes av Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) den 16 november har löst ett decenniegammalt mysterium kring det kosmiska strålningsenergispektrumet vilket visar en kraftig minskning av kosmiska strålar över 3 PeV, (petaelektronvolt) något som ger det en ovanlig knäliknande form.

Orsaken till "knäet" har varit oklar sedan dess upptäckt för nästan 70 år sedan. Forskare har spekulerat i att det är kopplat till accelerationsgränsen för de astrofysiska källorna till kosmisk strålning och speglar övergången av det kosmiska strålningsenergispektrumet från en potenslagsfördelning till en annan.

Nu beskrivs dock i två nyligen publicerade studier. Publicerade i National Science Review respektive Science Bulletin att mikrokvasarer drivna av svarta håls systemackretion är kraftfulla partikelacceleratorer i Vintergatan och sannolikt är  källan till "knäet". Studierna fördjupar också vår förståelse av de extrema fysiska processerna i svarta hål.

Forskningen genomfördes av forskare från Institutet för högenergifysik vid Kinesiska vetenskapsakademin (CAS), Nanjing universitet, Kinas universitet för vetenskap och teknik vid CAS, La Sapienza-universitetet i Rom  m.fl. institutioner.

Svarta hål, ett av universums mest gåtfulla objekt och genererar relativistiska jetstrålar när de drar till sig material från följeslagare i binära system och bildar "mikro-kvasarer." I denna studie upptäckte LHAASO systematiskt för första gången ultrahögenergetiska gammastrålar från fem mikrokvasarer: SS 433, V4641 Sgr, GRS 1915+105, MAXI J1820+070 och Cygnus X-1.

Särskilt visade sig att ultrahögenergistrålningen från SS 433 överlappade med ett gigantiskt atommoln vilket starkt tyder på att högenergetiska protoner accelereras av det svarta hålet som kolliderar med omgivande materia. Protonenergin i detta system översteg 1 PeV, med en total effekt på cirka 1032 joule per sekund vilket motsvarar den energi som frigörs per sekund av fyra biljoner av de mest kraftfulla vätebomberna. Gammastråleenergin från V4641 Sgr visade sig nå 0,8 PeV, vilket gjorde det till en annan "super PeV-partikelaccelerator", medan de moderpartiklarna som genererade dessa gammastrålar hade energier över 10 PeV.

Dessa resultat bevisar att mikrokvasarer är betydande PeV-partikelacceleratorer i Vintergatan, vilket löser ett långvarigt vetenskapligt problem. Även om supernovarester historiskt erkäns som källor till kosmisk strålning, har både observations- och teoretiska studier visat att de inte kan accelerera kosmiska strålar till de energier som ses vid "knäet" och bortom.

För att fullt ut förstå detta fenomen är precisa mätningar av energispektra hos de olika kosmiska strålartiklarna, inklusive deras respektive "knän", avgörande. Det första steget är att mäta energispektrumet för de lättaste kärnorna, protonerna. Dock är kosmiska strålar i "knä"-regionen sällsynta och satellitdetektorer har begränsad möjlighet att upptäcka dem vilket gör detektering likvärdig med att hitta en nål i en höstack. Vid markbaserade indirekta mätningar av kosmiska strålpartiklar är det omöjligt att undvika atmosfärisk interferens. Detta gör det svårt att skilja protoner från andra kärnor. Under lång tid ansågs denna mätning omöjlig.

I studien hade man hjälp av sin världsledande markbaserade utrustning för observation av kosmisk strålning, utvecklad genom LHAASO multiparametrismätmetoder och valde ut ett stort statistiskt urval av högrena protoner, vilket möjliggjorde noggrann mätning av strålningens energispektrum. Denna mätning avslöjade en energispektrumstruktur som var helt oväntad, och visade tydligt en ny "högenergikomponent" istället för en enkel övergång mellan potenslagsspektra.

LHAASO, designades, byggdes och drivs av kinesiska forskare och har tagit ledningen inom högenergiforskning inom kosmisk strålning tack vare sin känslighet både vid gammastrålningsastronomisk utforskning och precisionsmätning av kosmisk strålning. Den har gjort en rad upptäckter som har global påverkan och därmed bidragit till vår kunskap om universums extrema fysiska processer.

LHAASOS nya fynd, tillsammans med lågenergikomponenten mätt av det rymdburna AMS-02-experimentet och medelenergikomponenten mätt av det rymdburna DArk Matter Particle Explorer(DAMPE)-experimentet, avslöjade existensen av flera acceleratorer inom Vintergatan, där varje accelerator har sin egen unika accelerationsförmåga och energiintervall. "Knäet" representerar accelerationsgränsen för de källor som ansvarar för att generera högenergikomponenten.

Protoners energispektrums komplexa struktur indikerar att kosmiska strålars protoner inom PeV-energiområdet främst härstammar från "källor" såsom mikrokvasarer, vilka har en accelerationsgräns betydligt högre än supernovarester. Detta gör det möjligt för dem att generera högenergetiska kosmiska strålar som överstiger "knäet".

Dessa två upptäckter stöder varandra och presenterar en heltäckande vetenskaplig bild. Detta markerar inte bara ett betydande framsteg i att lösa det långvariga mysteriet kring "knä"-ursprunget, utan erbjuder också avgörande observationsbevis för att förstå svarta håls roll i kosmiska strålars ursprung.

Hur mystiska strukturer i jordens mantel innehåller ledtrådar till liv

 

Bild https://www.rutgers.edu  illustrationen ovan visar ett utskuret snitt av den tidiga jordens inre med ett hett, smält lager ovanför gränsen mellan kärnan och manteln. Forskare tror att en del material från kärnan läckte in i detta smälta lager och blandades med detta. Med tiden bidrog denna blandning till att skapa den ojämna strukturen hos jordens mantel som vi ser idag. Illustration av Yoshinori Miyazaki

För miljarder år sedan var jorden täckt av ett globalt hav bestående av magma, beskriver Miyazaki, biträdande professor in the Department of Earth and Planetary Sciences in Rutgers School of Arts and Sciences. När magman svalnade förväntade sig forskare att manteln skulle bilda distinkta kemiska lager som kan liknas vid frusen juice som separerar i sockerhaltigt koncentrat och vattnig is. Men seismiska studier visar ingen sådan stark skiktning finns. Istället bildades stora provinser med låg skjuvhastighet och zoner i ultralåg hastighet oregelbundna högar vid jordens bas.

”Den motsägelsen var utgångspunkten”, beskriver Miyazaki. Om vi ​​utgår från magmahavet och gör beräkningarna får vi inte det vi ser i jordens mantel idag. Något saknas.”

Hans medarbetare drog slutsatsen att den saknade delen är själva kärnan. Deras modell antyder att under miljarder år har element som kisel och magnesium läckt från kärnan in i manteln, blandats med denna och förhindrat stark kemisk skiktning. Denna infusion skulle kunna förklara den märkliga sammansättningen av stora provinser med låg skjuvhastighet och zoner med ultralåg hastighet vilka kan ses som stelnade rester av vad forskarna kallade ett "basalt magmahav" förorenat av kärnmaterial.

”Det vi föreslog var att det kunde komma från material som läckte ut från kärnan”, beskriver Miyazaki. ”Om man lägger till kärnkomponenten skulle det kunna förklara vad vi ser just nu.”

Upptäckten handlar om mer än bara kemi i jordens djup, enligt Miyazaki. Interaktioner mellan kärna och mantel kan ha påverkat hur jorden kyldes ner, hur vulkanisk aktivitet utvecklades och till och med hur atmosfären utvecklats. Det skulle kunna bidra till att förklara varför jorden har hav och liv, medan Venus är ett brännande växthus och Mars är en frusen öken.

”Jorden har vatten, liv och en relativt stabil atmosfär”, beskriver Miyazaki. ”Venus atmosfär är 100 gånger tätare än jordens och består mestadels av koldioxid medan Mars har en mycket tunn atmosfär. Vi förstår inte helt varför det är så. Men vad som händer inuti en planet, det vill säga hur den kyls ner, hur dess lager utvecklas, kan vara en stor del av svaret.”

Genom att integrera seismiska data, mineralfysik och geodynamisk modellering upptäcktes i studien stora provinser med låg skjuvhastighet och zoner med ultralåg hastighet som viktiga ledtrådar till jordens formationsprocesser. Strukturerna kan till och med mata vulkaniska hotspots som Hawaii och Island, och länka jordens djupa inre till dess yta.

”Detta arbete är ett utmärkt exempel på hur en kombination av planetvetenskap, geodynamik och mineralfysik kan hjälpa oss att lösa några av jordens äldsta mysterier”, beskriver Jie Deng vid Princeton University som är medförfattare till studien. ”Tanken att den djupa manteln fortfarande skulle kunna bära på det kemiska minnet av tidiga kärna-mantel-interaktioner öppnar upp nya sätt att förstå jordens unika evolution.”

Med utgångspunkt i den teorin beskriver forskarna att varje nytt bevis hjälper till att fylla luckor i jordens tidiga historia och förvandla spridda ledtrådar till en tydligare bild av dess utveckling.

”Även med väldigt få ledtrådar börjar vi bygga en historia som är logisk”, påtalar Miyazaki. ”Den här studien ger oss lite mer säkerhet om hur jorden utvecklades och varför den är så speciell.”

Studien är  publicerad i Nature Geoscience av Rutgers geodynamiker  Yoshinori Miyazaki tillsammans med medarbetare där de beskriver en ny förklaring till ovan beskrivna avvikelser och dess roll i att forma jordens förmåga att upprätthålla liv.

Vårt solsystem rör sig snabbare i Vintergatan än vi trodde.

 

Bild wikipedia. Planeter och dvärgplaneter i solsystemet. Planeternas storlek är skalenligt, men inte det relativa avståndet till solen.

Bielefeld-forskaren Lukas Böhme var huvudförfattaren till en ny studie med insamlad data från framförallt Lovell-teleskopet vid Jodrell Bank Radio Observatory i England.

Teleskopet hade som uppgift  att bestämma vårt solsystems rörelse i vår galax. Insamlad data  analyserades av teamet och visade fördelningen av så kallade radiogalaxer.  Avlägsna galaxer som sänder ut särskilt starka radiovågor, en form av elektromagnetisk strålning i mycket långa våglängder liknande de som används för radiosignaler. Eftersom radiovågor kan tränga igenom damm och gas som annars skymmer synligt ljus kan radioteleskop observera galaxer som är osynliga för optiska instrument.

När solsystemet rör sig genom universum ger denna rörelse en subtil "motvind": något fler radiogalaxer upptäcks i färdriktningen. Skillnaden är dock liten och kan endast upptäckas med extremt känsliga mätningar.

Med hjälp av data från LOFAR (Low Frequency Array)-teleskopet, ett Europaomfattande radioteleskopnätverk, kombinerat och data från  ytterligare två radioobservatorier kunde forskarna för första gången göra en särskilt exakt beräkning av sådana radiogalaxer. De tillämpade en ny statistisk metod som visar att många radiogalaxer består av flera komponenter. Denna förbättrade analys gav större och mer realistiska mätosäkerheter.

Trots detta visade kombinationen av data från alla tre radioteleskopen en avvikelse över fem sigma, en statistiskt mycket stark signal som vetenskapligt anses vara bevis för ett signifikant resultat.

Mätningen visar en anisotropi ("dipol") i fördelningen av radiogalaxer som är 3,7 gånger starkare än vad standardmodellen av universum förutspår. Denna modell beskriver kosmos ursprung och utveckling sedan Big Bang och antar en i stort sett jämn fördelning av materia.

"Om vårt solsystem verkligen rör sig så så snabbt måste vi ifrågasätta grundläggande antaganden om universums storskaliga struktur," förklarar professor Dominik J. Schwarz, kosmolog vid Bielefelds universitet och medförfattare till studien. "Alternativt kan fördelningen av radiogalaxer i sig vara mindre jämnt fördelad  än vi har trott. I vilket fall som helst sätts våra nuvarande teorier på prov."

"Vår analys visar att solsystemet rör sig mer än tre gånger snabbare än nuvarande teorier förutspår," beskriver huvudförfattaren Lukas Böhme. "Detta resultat motsäger tydligt förväntningar baserade på standardkosmologi och tvingar oss att ompröva våra tidigare antaganden."

De nya resultaten bekräftar tidigare observationer där forskare studerade kvasarer, de extremt ljusstarka centra i avlägsna galaxer där supermassiva svarta hål konsumerar materia och där avger enorma mängder energi. Samma ovanliga effekt förekom i insamlad  infraröd data från dessa vilket tyder på att det inte är ett mätfel utan en verklig egenskap hos universum.

Studien som publicerades den 10. November 2025 kan läsas här 

Den belyser hur nya observationsmetoder  fundamentalt kan omforma vår förståelse av kosmos och hur mycket som fortfarande återstår att upptäcka i universum. Utöver Lukas Böhme ingick Dominik J. Schwarz, Prabhakar Tiwari, Morteza Pashapour-Ahmadabadi, Benedict Bahr-Kalus, Maciej Bilicki, Catherine L. Hale, Caroline S. Heneka och Thilo M. Siewert i studien.

Mycket gammalt grundvatten har hittats Mars

 

Bild wikipedia. Bilden  tagen av Mars Global Surveyor visar spår efter vatten på Mars yta

Forskare vid New York University Abu Dhabi (NYUAD) har hittat nya bevis på att vatten en gång flödade under Mars yta. Det är indicier på att planeten kan ha haft liv mycket längre än man  i tidigare teorier trott.

Under ledning av Dimitra Atri försteforskare vid NYUAD:s Space Exploration Laboratory, tillsammans med forskningsassistenten Vignesh Krishnamoorthy, jämförde forskargruppen insamlad data från rovern Curiosity på Mars med stenformationer i Förenade Arabemiratens öken som bildades under liknande förhållanden på jorden som på Mars.

De upptäckte att vatten från ett närliggande berg på Mars en gång sipprade in i sanddynerna genom små sprickor, blötte ner sanden underifrån och lämnade efter sig mineraler som gips vilket är samma mineral som finns i jordens öknar.

Dessa mineraler kan fånga och bevara spår av organiskt material vilket gör dem till värdefulla mål för framtida uppdrag på Mars med syftet undersöka om tidigare liv funnits.

Upptäckten ger ny insikt i hur Mars utvecklats över tid och belyser potentialen av underjordiska miljöer som lovande platser för att söka efter tecken på forntida liv.

Studien har publicerats i Journal of Geophysical Research  Planets 

Här beskrivs att uråldriga sanddyner i Gale-kratern, ett område som utforskats av NASA:s Curiosity-rover, gradvis förvandlades till sten efter att ha interagerat med underjordiskt vatten för miljarder år sedan.