MicroBooNE-experimentet gjorde en upptäckt som nu tolkas om

 

Bild https://news.ku.edu  I det internationella MicroBooNE-experimentet används en 170-tons detektor placerad i Fermilabs neutrinostrålfångare. Experimentet studerar neutrinointeraktioner och har inte funnit några tecken på en i teorin existerande fjärde neutrino kallad steril neutrino. Källa: Reidar Hahn, Fermilab 

Fermilab grundades 1967  och är USA:s ledande laboratorium för partikelfysik och acceleratorer, beläget i Batavia, Illinois, där forskare undersöker materiens, energin, rummets och tidens grundläggande mysterier genom avancerade acceleratorer och experiment, samt driver forskning inom kvantinformation och annan teknologi med syftet att utforska universum.

Partikelfysiker som arbetar vid MicroBooNE-experimentet vid Fermilab National Accelerator Laboratory har funnit bevis mot existensen av en "steril" typ av neutrino. Steril neutrino har antagits vara ansvariga för tidigare experiments anomala resultat vilket beskrivs i en artikel publicerad i Nature.

För Maria Brigida Brunetti, biträdande professor vid institution för fysik och astronomi vid University of Kansas, som var medförfattare till resultatet, finslipar resultaten i den pågående jakten av att förklara tidigare anomalier i experimentella data  där en ledande tolkning var att de tre kända neutrinotyperna (Elektronneutrino, Myonneutrino, Tauon-neutrino) inte representerar den fullständiga beskrivningen av dessa rikligt förekommande partiklar (som är grundläggande byggstenar av verkligheten, enligt standardmodellen för partikelfysik).

 "Experimentet är en del av en bred internationell satsning på att studera neutriner," beskriver Maria Brigida Brunetti De är de näst mest förekommande partiklarna efter ljuset. De tar sig igenom genom allt; De färdas genom oss tiotals biljoner av dem passerar genom din kropp varje sekund men du märker dem inte eftersom de knappt interagerar alls då de kan bara interagera genom den svaga kärnkraften och gravitationskrafter."

På grund av hur lite de interagerar är neutriner bland de minst förstådda partiklarna, vilket är anledningen till att det internationella partikelfysiksamfundet investerar mycket för att studera dem.

"En av deras märkliga egenskaper är att det finns tre typer av dem som kallas smaker och när de färdas förvandlas de mellan varandra," beskriver Brunetti. "Detta fenomen kallas neutrino-oscillation."

I MicroBooNE- experimentet och andra nuvarande och framtida experiment studeras dessa svängningar genom att fånga neutriner och leta efter skillnader från teoretiska  förutsägelser.

 "Eftersom neutriner bara interagerar svagt måste vi producera många av dem i intensiva strålar för att några av dem ska interagera i våra detektorer innehållande flytande argon-tidsprojektion (LArTPC)," beskriver Brunetti. "Dessa detektorer gör det möjligt för oss att fånga mycket högupplösta representationer av partikelinteraktioner. I detektorn interagerar neutrinerna med de flytande argonatomerna och producerar laddade partiklar. När dessa partiklar färdas igenom argonet tar de argonatomer från elektroner. Vi sätter ett elektriskt fält i detektorn och  dessa elektroner driver mot avläsningselementen där vi samlar in signalen."

"Utifrån informationen på vilka ledningar eller pixlar som träffades av de lösdrivna elektronerna och från elektronernas ankomsttid kan du bygga 2D-bilder eller 3D-representationer," beskriver Brunetti. "De bilderna är högupplösta  och  interaktionen kan  ses i mycket hög detaljrikedom. Vi utvecklar sedan avancerad mjukvara, som Pandora-händelserekonstruktionen som KU-gruppen är expert på vilken visar  vad de ser i bilderna. Till exempel, om neutrinon interagerade, vilka partiklar som uppstod ur interaktionen och vad producerade de olika signalerna och deras energier, vilket möjliggör analys av stora och komplexa datamängder."

Enligt KU-forskaren studerade MicroBooNE om det är möjligt att neutriner också transformeras till en fjärde steril typ, vilket kan ha förklarat de tidigare oväntade resultaten.

"Sterila neutriner skulle därför bara känna av en av  gravitationen. Experimentet letade efter ny fysik," beskriver Brunetti. "Men om det var så att det fanns en fjärde typ av neutrino som vi ännu inte känner till, skulle det ha förändrat vad vi såg i vårt experiment. Istället bekräftade inte MicroBooNE de avvikelser som de tidigare MiniBooNE- och LSND-experimenten observerat och uteslöt flera möjliga förklaringar till tidigare resultat inklusive en i termer av oscillationer av en steril neutrino."

Brunetti beskriver att resultaten i stort sett uteslöt existensen av en steril neutrino som förklaring till dessa avvikelser. Även om mysterierna kring de avvikande uppgifterna kvarstår, enligt Brunetti.

Brunettis grupp vid KU, som främst är involverad i det pågående Short-Baseline Neutrino (SBN)-programmet vid Fermilab och det framtida Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), rekonstruerar och tolkar LArTPC-data. Detta gör det möjligt för forskarna att bestämma neutrino-smaken och mäta dess energi för att studera fenomenet oscillation. Forskningen fortsätter.

Satelliten Einstein Probe (EP) upptäckte fyrverkeri av röntgenutbrott.

 

Bild wikipedia Illustration av  Einsteinsonden.

Under de snart två år efter att Kinas satellit Einstein Probe (EP) sköts upp har den lyckats fånga många extraordinära tillfälliga händelser i universum som flimrar likt fyrverkeri och därigenom hjälpt till att utöka människans förståelse av extrema fysiska fenomen i kosmos.

"Sedan lanseringen i januari 2024 har EP fundamentalt förändrat vår syn på röntgenstrålningsutbrott i universum. Einstein Probes uppdag leds av Kinesiska vetenskapsakademin (CAS) och levererar en stadig ström av upptäckter som avslöjar sällsynta och explosiva kosmiska händelser som tidigare var för korta i tid och svaga för  andra teleskop skulle kunna upptäcka dem," beskriver Yuan Weimin, huvudansvarig forskare för EP-uppdraget och forskare vid National Astronomical Observatories of the CAS (NAOC.

EP-uppdraget är ett av en serie rymdvetenskapliga uppdrag under ledning av CAS. Det är också ett internationellt samarbetsuppdrag med bidrag från Europeiska rymdorganisationen, Max Planck- Institute for Extraterrestrial Physics i Tyskland och den franska rymdorganisationen CNES.

Sonden är utrustad med två kompletterande röntgenteleskop. Dess vidvinkelröntgenteleskop (WXT) använder lobster-eye optics för att övervaka en tiondel av hela himlen i en enda bild vilket ger en aldrig tidigare skådad känslighet för svaga tillfälliga händelser. För detaljerad uppföljning erbjuder Follow-up X-ray Telescope (FXT) ett instrument som medföljer Einsteinsonden (Einstein Probe) ett större effektivt område och överlägsen vinkelupplösning för att lokalisera och studera upptäckterna.

"Sonden kan fånga flyktiga blixtar, övervaka processer med en varaktighet från sekunder till dagar och år och upptäcka svaga signaler därute i mörkret. Dessa fynd etablerar EP som en nyckelaktör i framkanten av internationell forskning inom tidsdomänens högenergiastrofysiska observationer," beskriver Yuan.

EP upptäckte en ny röntgentransient, EP241021a, som bestod i minst 40 dagar och kunde liknas vid ett långsamt kosmiskt fyrverkeri, åtföljd av en relativistisk jetstrålning.

Ett så långvarigt och ljusstarkt utbrott är extremt sällsynt. Astronomer spekulerar i att det kan komma från en stjärna som slits sönder av ett svart hål med medelstor massa eller en ovanlig typ av explosion som uppstår vid kärnkollapsen av en massiv stjärna.

"Denna upptäckt ger nya insikter om katastrofala explosioner och uppskjutningen av ett relativistiskt jetplan," beskriver Shu Xinwen, professor vid Anhui Normal University i östra Kina, som leder studien.

Forskare klassificerar röntgenstrålar som "mjuka" eller "hårda" baserat på energinivån av deras röntgenfotoner. Mjuka röntgenstrålar har lägre fotonenergi medan hårda röntgenstrålar har högre energi.

Dess extrema egenskaper ger nya ledtrådar om mångfalden av gammastrålningsutbrott och stjärnkärnkollaps. För fler exempel på upptäckter se denna länk. 

Gemini- och Blanco-teleskopen hittade ledtrådar till ursprunget av det längsta gammastrålningsutbrottet som någonsin hittats

 

Bild https://noirlab.edu/ Konstnärs illustration av GRB 250702B.

Gammastråleutbrott (GRB) är kraftfulla explosioner i universum endast slagna i styrka av Big Bang. De flesta uppkommer och försvinner inom några sekunder till minuter. Men den 2 juli 2025 blev astronomerna uppmärksammade på en GRB-källa som visade upprepade utbrott och som pågick i över sju timmar. Händelsen fick namnet GRB 250702B och är det längst pågående gammastrålutbrott som upptäckts.

GRB 250702B upptäcktes först av NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope (ett teleskop som söker efter gammastrålningsutbrott). Efter dess position på himlen i röntgenstrålar bestämts startade astronomer världen över kampanjer för att observera händelsen i ytterligare ljusvåglängder inklusive gammastrålfältet.

ESO:s Very Large Telescope (VLT) fastställde att källan till GRB 250702B var belägen i en galax utanför vår.

Efter detta gav sig ett team astronomer under ledning av Jonathan Carney, doktorand vid University of North Carolina at Chapel Hill, ut för att fånga händelsens utvecklande efterglöd, de avtagande ljusstrålarna som följde efter den starka gammastrålningsblixten. Egenskaperna hos denna efterglöd kan ge ledtrådar om vilken typ av händelse som orsakade GRB.

Teamet använde i arbetet tre av världens kraftfullaste markbaserade teleskop: NSF Víctor M. Blanco 4-metersteleskopet och de dubbla 8,1-meters teleskopen International Gemini Observatory. Dessa observerade GRB 250702B från ungefär 15 timmar efter den första upptäckten och fram till cirka 18 dagar senare. Teamet presenterar sina resultat i en artikel publicerad den 26 november i The Astrophysical Journal Letters. 

Analys av observationerna visade att GRB 250702B inte kunde ses i synligt ljus, delvis på grund av interstellärt damm i vår egen galax, men mer på grund av damm i GRB:s värdgalax. Faktum är att Gemini North, som gav den enda nära synliga våglängdsdetektionen av värdgalaxen, krävde nästan två timmars observationer för att fånga den svaga signalen i dammet. 

Carney och hans team kombinerade sedan dessa data med nya observationer gjorda med Keck I-teleskopet vid W. M. Keck-observatoriet, Magellan Baade-teleskopet och Fraunhofer-teleskopet vid Wendelstein-observatoriet, samt offentligt tillgängliga data från VLT, NASAs Hubble-rymdteleskop (HST) samt röntgen- och radioobservatorier. De sedan denna stora datamängd med teoretiska modeller, som är ramverk som förklarar beteendet hos astronomiska fenomen.

Teamets analys fastställde att den initiala gammastrålsignalen sannolikt kom från en smal, höghastighetsjet av material som kraschade in i det omgivande materialet, känt som en relativistisk jetstråle. Analysen hjälpte också till att karaktärisera miljön runt GRB och värdgalaxen i stort. De fann att det finns en stor mängd damm runt platsen för utbrottet och att värdgalaxen är extremt massiv jämfört med de flesta GRB-värdar. Data stöder en bild där GRB-källan befinner sig i en tät, dammig miljö, möjligen en tjock väg av damm i värdgalaxen längs siktlinjen mellan jorden och GRB-källan. Dessa detaljer om miljön i GRB 250702B ger viktiga begränsningar för systemet som producerade det initiala utbrottet av gammastrålar.

Av de cirka 15 000 GRB som observerats sedan sådana först upptäcktes 1973, är det bara ett halvdussin som når nära längden i tid på GRB 250702B. Deras föreslagna ursprung sträcker sig från kollapsen av en blå superjättestjärna, en tidvattenstörning eller en nybliven magnetar. GRB 250702B passar dock inte in i någon känd kategori.

Utifrån de data som hittills samlats in har forskare några idéer om möjliga ursprungsscenarier. Ett svart hål som faller in i en stjärna som har berövats sitt väte och nu nästan uteslutande består av helium eller en stjärna (eller ett objekt som en planet eller en brun dvärg) som störs vid en nära kontakt med ett stjärnkompakt objekt, såsom ett svart hål eller en neutronstjärna. Det kan vara en stjärna som slits isär när den faller in i ett svart hål med medelstor massa. Ett slag av svart hål med  massa som varierar från hundratusen till hundratusen gånger solens massa och tros finnas i riklig omfattning men hittills varit mycket svårt att hitta. Om det är det senare scenariot skulle detta vara första gången i historien som människor har bevittnat en relativistisk jetstråle från ett svart hål med medelstor massa i färd med att konsumera en stjärna.

Även om fler observationer behövs för att entydigt fastställa orsaken till GRB 250702B, är de hittills insamlade uppgifterna är konsekventa med dessa nya förklaringar.

Comet C/2025 R3 (PANSTARRS) blir kanske 2026 års mest uppmärksammade komet

 

Bild https://theskylive.com  Förenklad högupplöst djuphimmelskarta som visar kometen C/2025 R3 (PANSTARRS) nuvarande position. Synfält: 60 x 40 bågminuter.

Kometen upptäcktes den 8 september 2025 i Pan-STARRS-projektet (en hop teleskop) på Hawaii.

Den intressantaste informationen om denna komet som besöker oss under 2026 är att kometen förväntas bli synlig från Sverige i april 2026.

Ljusstyrkan blir enligt prognoserna på en magnitud runt 8 eller 9, vilket kräver fältkikare för att se den. Vissa optimistiska beräkningar antyder dock att den kan nå magnitud 3 och därmed bli synlig för blotta ögat under mörka förhållanden.

Som närmst solen (Perihelium) kommer den 20 april 2026.

Position just nu är för närvarande i stjärnbilden Pegasus.

Du kan följa kometens position i realtid via The SkyLive 

Lick- observatoriet skadat av vindbyar upp till 184/h

 

Bild  wikipedia Lick-observatoriet på Mount Hamilton vid Joseph D. Grant County Park i Californien. 

1888 var året då  Lick-observatoriet kom i gång. I dag ger det  UC-astronomer tillgång till världsledande optisk-infraröd observationsutrustning. Lick Observatory ägs och drivs av University of California. Det har en viktig plats i University of California Observatories (UCO) och dess verksamhet.

Lick observatoriet startade sin verksamhet 1888 som en del av University of California. Den grundades genom ett testamente från James Lick en fastighetsentreprenör och Kaliforniens rikaste medborgare då. Licks gåva på 700 000 dollar var den största filantropiska gåvan i vetenskapens historia och skulle uppgå till 1,2 miljarder dollar enligt dagens peningvärde.

Idag betjänar Lick astronomer från alla nio UC-astronomicampus (Berkeley, Davis, Santa Cruz, Santa Barbara, Los Angeles, San Diego, Irvine, Riverside och Merced) samt två nationella laboratorier (Lawrence Berkeley Lab och Lawrence Livermore Lab). Lick observatoriets användare varierar i ålder från grundutbildningsstudenter till de mest seniora och framstående astronomerna vid University of California. Vid varje given tidpunkt studerar över 100 observatörer vetenskapsprogram vid Lick.

Lick fungerar också som UC:s främsta testbädd för att utveckla nya instrument och ny teknik till optisk astronomi. De tekniska faciliteterna vid UC Santa Cruz och UCLA uppgraderar befintliga instrument och utvecklar nya instrument till Lick Observatoriet.

Lick har också ett uppdrag att förmedla kunskapen och kunskap kring astronomi till studenter och  allmänhet. Trettiofem tusen vuxna och barn besöker området årligen. Kvällen med stjärnans program innehåller föreläsningar av välkända astronomer och tillåter besökare att se kosmos direkt genom den 36-tums Great Refraktorn. Music of the Spheres-konserterna som uppförs där lugnar både hjärtat och sinnet. Huvudbyggnaden har iögonfallande, informativa utställningar och anordnar lärarutbildningsworkshops för lärare i grundskola och gymnasiet.

Vårt uppdrag för utbildning och samhällskontakt (EPO) är att upptäcka och dela universums mysterier från toppen av Mount Hamilton.

Men torsdagen den 25 december drog kraftiga vindbyar på upp till 180 kilometer i timmen över Mount Hamilton. En flera ton tung lucka föll utåt på taket av Stora salen och krossade flera bärande balkar.

Great Refraktorteleskopet skadades inte under incidenten, men dess precisionslinser och elektriska system blev  sårbara för regn.

Att återställa kupolen kommer att ta månader och observatoriet välkomnar bidrag för återställandet. https://www.lickobservatory.org/

Ett Flammande svart hål med starka utkast

 

Bild https://www.esa.int  Konstnärs bild av det flammande, blåsiga supermassiva svarta hålet i spiralgalaxen NGC 3783

Röntgenteleskopen XMM-Newton och XRISM har upptäckts en ovanlig explosion från ett supermassivt svart hål i galaxen NGC 3783 som befinner sig 135 ljusår från oss i riktning mot stjärnbilden Kentauren. På bara några timmar piskade gravitationen från det svarta hålet upp kraftiga strålar med materia ut i rymden i hastigheter på upp till 60 000 km per sekund. För att studera NGC 3783 och dess svarta hål använde huvudforskaren i projektet Liyi Gu vid Space Research Organisation Netherlands (SRON) med kollegor samtidigt Europeiska rymdorganisationens XMM-Newton och X-Ray Imaging och Spectroscopy Mission (XRISM), ett JAXA-lett uppdrag med deltagande av ESA och NASA. Det gigantiska svarta hålet finns inom NGC 3783, en vacker spiralgalax som nyligen fotograferades av NASA/ESA:s Hubble-rymdteleskop "Vi har aldrig sett ett svart hål skapa utkastvindar så snabbt förut," beskriver Liyi Gu.

Det svarta hålet i fråga är lika massivt som 30 miljoner solar. När det drar till sig närliggande material uppstår ett extremt starkt ljus och aktivitet i centrum av spiralgalaxen. En region som denna kallas en aktiv galaktisk kärna (AGN) och skiner i alla möjliga ljus och strålning och skickar ut kraftfulla jetstrålar och vindar ut i kosmos med gas och materia i form av damm.

"AGN är fascinerande och intensiva regioner och viktiga mål för både XMM-Newton och XRISM," tillägger Matteo Guainazzi, ESA XRISM Project-forskare och medförfattare till upptäckten.

"Vindarna runt detta svarta hål verkar ha skapats när AGN:s trassliga magnetfält plötsligt fick utbrott som de från vår sol (soleruptioner) , men i en skala här nästan för stor för att föreställa sig."

Vindarna från det svarta hålet liknar stora solutbrott av materia som kallas koronamassutkastningar, vilka bildas när solen slungar strömmar av överhettat material ut i rymden. Studien visar att supermassiva svarta hål ibland beter sig som vår egen sol vilket gör att dessa mystiska objekt känns lite mindre främmande (men i skalor som är mycket större).

Faktum är att en koronamassutkastning efter ett intensivt utbrott upptäcktes från vår sol så sent som den 11 november 2025 med vindar med hastigheter på  upp 1500 km per sekund.

Dansande dvärggalaxer

 

Bild Denna ESA/Webb-bild för månaden har NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope undersökt ett par dvärggalaxer som  i en gravitationsdans.  Galaxernas beteckning är NGC 4490 och NGC 4485 och de finns cirka 24 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Canes Venatici (Jakthundarna)

Dvärggalaxer har flera likheter med unga galaxer i det tidiga universum då de är mycket mindre massiva än äldre galaxer som Vintergatan. Här finns vanligtvis små mängder metaller (det astronomer kallar metaller är allt tyngre än helium), mycket gas och relativt få stjärnor.

När dvärggalaxer kolliderar smälter de samman eller drar gas från varandra vilket kan  visa oss hur galaxer för miljarder år sedan vuxit och utvecklats.

De närliggande dvärggalaxerna NGC 4490 och NGC 4485 bildar ett intressant par. För nästan tre decennier sedan upptäckte astronomer en tunn förbindelse av gas mellan dessa vilket visade att de tidigare interagerat. Trots många studier med kraftfulla teleskop som NASA/ESA:s Hubble-rymdteleskop har historien mellan NGC4490 och NGC 4485 förblivit mystisk. 

Bilden ovan framkallades med data från Webbs Near-InfraRed Camera (NIRCam) och Mid-InfraRed Instrument (MIRI), samt ett enda smalbandsfilter från Hubble 657N. Här visas NGC 4490 och NGC 4485 i aldrig tidigare skådad detaljrikedom gasförbindelsen och stjärnorna i galaxerna. NGC 4490 dominerar bilden som det större objektet på vänster sida av bilden, medan NGC 4485 är den mindre galaxen som ses i den övre högra delen av bilden. Genom att dissekera dessa galaxer stjärna för stjärna kunde forskarna kartlägga var unga, medelålders och gamla stjärnor befinner sig och följa tidslinjen för galaxernas interaktion.

För ungefär 200 miljoner år sedan snurrade dessa galaxer nära varandra innan de gav sig iväg från varandra. Den större galaxen, NGC 4490, fångade då med sig en gasström från NGC 4485  och denna gas följer nu galaxerna som dansande förbundenhet mellan galaxerna som utsträckta armar. Längs gasbron och inom de två galaxerna utlöste denna interaktion en explosion av stjärnbildning. De koncentrerade områden av klarblått som syns  i bilden indikerar starkt joniserade gasområden vid de nyligen bildade stjärnhoparna. För bara 30 miljoner år sedan började dessa galaxer återigen öka i stjärnbildning med nya hopar som samlades där gasen från de två galaxerna blandades tillsammans.

Genom att fånga historien om de galaktiska dansarna NGC 4490 och NGC 4485 har Webbtelekopet avslöjat nya detaljer om hur dvärggalaxer interagerar vilket ger oss en inblick i hur små galaxer nära och långt bort växer och utvecklas.