Det verkar finnas en femte naturkraft.

 

En liten vacklande partikel kan visa på existensen av en femte naturkraft enligt forskare bakom ett av de största partikelfysikexperimenten.

Det är fysiker vid Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) som finns nära Chicago som  hittat bevis för att myonen (en subatomär partikel) vacklar mycket mer än den borde  och det tros bero på att en okänd kraft påverkar den.

En myon är en elementarpartikel som liknar elektronen bland annat eftersom den likt elektronen  har en negativ laddning. Men myonen har betydligt högre massa (105,6 MeV/. Myoner uppstår i den övre atmosfären genom kosmisk strålning.

Resultaten bygger på ett tidigare experiment från 2021. Om resultaten stämmer och de teoretiska kontroverserna kring dessa mätningar kan övervinnas, representerar det ett genombrott i fysiken av ett slag som inte  skett på 50 år då den dominerande teorin för att förklara subatomära partiklar stelnade. Med andra ord har myonens minut-vacklande - känt som dess magnetiska ögonblick - potentialt skakat  vetenskapens grundvalar, beskriver Brendan Casey, seniorforskare vid Fermilab som arbetat med experimentet, känt som Myon g-2, i ett uttalande. Vi bestämmer det magnetiska ögonblicket med bättre precision än det någonsin har gjorts tidigare. Myoner har även en egenskap som kallas spinn vilken gör att de beter sig som om de var små magneter vilket får dem att vackla som minigyroskop när de är i ett magnetfält.

För att undersöka myonens vacklande skickade fysiker vid Fermilab partiklarna som flyger runt ner till -268 grader Celsius i en supraledande magnetring med nästan ljusets hastighet - en hastighet som på grund av relativistisk tidsutvidgning förlänger myonernas korta livslängd med en faktor på cirka 3.

Genom att se hur myoner vacklade när de gjorde tusentals varv runt ringen som var av en längd av 15 meter sammanställde fysikerna data som tyder på att myonen vacklade mycket mer än den borde göra.

Förklaringen, säger forskarna är förekomsten av något som ännu inte finns i standardmodellen av partikelvärlden - uppsättningen av ekvationer som förklarar alla subatomära partiklar har varit oförändrad sedan mitten av 1970-talet. Men nu bör den ändras.

Detta mystiska något kan nämligen vara en helt okänd naturkraft (de kända fyra är gravitationell, elektromagnetiska och de starka och svaga kärnkrafterna). Alternativt kan det vara en okänd exotisk partikel som upptäckts, bevis på en ny dimension eller en oupptäckt aspekt av rumtiden.

Men hur det än är tyder fysikernas data på att något okänt knuffar och drar i myonerna i ringen.

Forskarna har skickat in sitt arbete för publicering i tidskriften Physical Review Letters.

Bild pxfuel.com

Borebots kan användas på Mars till att söka efter vatten.

 

En grupp ingenjörer vid Planet Enterprises en rymdteknikinkubator baserad i Washington har utvecklat ett nytt djupborrningskoncept som de kallar Borebots.

NASA: s Institute for Advanced Concepts NIAC) stöder  Borebots-konceptet redan 2021 och ingenjörerna under ledning av Quinn Morley och Tom Bowen skrev en  96-sidig rapport om arbetet. Den rapporten beskriver  Borebots  unika förmåga till borrning och hur allmänt accepterat konceptet är i många andra prospekteringssammanhang.

Men sammanhanget det är utformat för är att leta efter vatten under ytan på Mars sydpol. Ingenjörerna uppskattade att de kunde samla in intressanta vetenskapliga data från ett borrhål på cirka 50 meters djup.

Teamet på Planet Enterprises kom på att autonoma robotar kunde utföra borrningen utan att vara bundna till en basstation. Botsna själva ser ut som bitar av borr rör. Ändå är de autonoma robotar med ett fristående batteri, borr, motor och elektroniskt system, allt inneslutet i ett cylindriskt hus som är 64 mm i diameter och 1,1 meter långt.

Botsna kan användas av en rover som liknar Perseverance-rovern. Rovern kan förlänga ett utplaceringsrör, som boten ska sjunka ner i och börja borra från ytan. Eftersom den är fjärrstyrd skulle dess primära begränsning vara batteriets livslängd. Det är energikrävande att använda en borr för att gräva genom regolit (Marsyta). Men när batteriet börjar ta slut kan det helt enkelt koppla in en serie dragspikar på sidan och klättra tillbaka upp från hålet som det just  grävt.

När Borebot tar sig tillbaka in i utplaceringsröret och säkert in i rovern kan den shuntas åt sidan till en rengörings- och laddningsstation medan en annan borebot tar dess plats. Borebot-systemet kan då nästan kontinuerligt gräva neråt utan behov av tung stödutrustning - bara en uppsättning Borebots behövs för att fortsätta borra ner i berget.

Massor av intressanta CAD-konstruktioner och  några 3D-utskrivna enheter beskrivs i slutrapporten. Det är inte heller ont om matematik i denna utan det beskrivs beräkningar från kraftelektronik till det vridmoment som krävs för borrhuvudet. Här nämns också att det fanns ett visst uttryckt intresse från The Mars Society att bygga ut konceptet för resursutvinning, liksom en idé att potentiellt använda idén i havsvärldar.

Men för närvarande är det oklart om och när projektet tar nästa steg i utvecklingen. Medan studien beskriver en tydlig plan för att öka Technology Readiness Level, verkar det inte  få ytterligare finansiering från NIAC eller någon annan någon annan finansieringskälla. Planet Enterprises ingenjörer har dock inte låtit det få dem på fall - deras TitanAir-koncept fick en NIAC fas I-utmärkelse 2023. Så de kommer att ha gott om tid att fortsätta arbeta med sina  innovativa idéer och söka finansiärer.

Bild https://phys.org/ Illustratörs skildring av en Borebot (den röda och blå cylindern) som utlöses från en rover. Upphovsman: Morley &; Bowen / James Vaughn

Virgin Galactic sände iväg sina första rymdturister

 

Virgin Galacticskickade iväg sina första turistpassagerare till rymdens viktlöshet torsdag, 10 augusti 2023. Det var kulmen på en nästan två decennier kommersiell strävan, enligt företaget. De tre passagerarna - Jon Goodwin, Keisha Schahaff och hennes tonårsdotter Anastatia Mayers - flöt gravitationsfritt genom rymdfarkosten Virgin cirka 45 minuter efter start.

De är nu officiellt astronauter. Välkommen till rymden, sa Virgin Galactic-annonsören Sirisha Bandla när rymdfarkosten  kom upp till 80 kilometers höjd, nivån som markerar kanten till rymden där tyngdkraften är minimal.

Efter några minuter i rymden började farkosten sjunka och landade säkert i den amerikanska delstaten New Mexico på samma landningsbana från vilken den startat.

Flygningen var "utan tvekan den mest spännande dagen i mitt liv", beskrev Goodwin, 80, en äventyrare som tävlade i OS 1972 som kanotist för Storbritannien.

Den rena accelerationen, Mach-3,  på åtta och en halv sekund var helt surrealistisk, beskrev han.

Det var otroligt och jag är fortfarande exalterad, beskriver Mayers 18 år som blev den yngsta personen någonsin att åkt ut i rymden.

Torsdagens efterlängtade flygning var kulmen på ett nästan två decennier gammalt löfte från den brittiska miljardären Richard Branson, Virgin Galactics grundare, att föra turister ut i rymden.

Rymdflygningarna involverar ett gigantiskt flygplan med dubbla flygkroppar som lyfter från en landningsbana till sin höjd och sedan släpper iväg ett raketdrivet rymdplan som svävar upp allt högre.

Detta uppdrag, som heter Galactic 02, är företagets andra kommersiella flygning.

Den första i slutet av juni hade en grupp högre italienska flygvapenofficerare ombord som utförde flera experiment. Men nu var det civila som gjorde resan och enbart för nöjes skull.

Virgin Galactic grundades 2004 och har sålt cirka 800 biljetter till platser på framtida kommersiella flygningar - 600 mellan 2005 och 2014 för $ 200 000 till $ 250 000 och 200 sedan dess för $ 450 000 vardera.

Goodwin reserverade sin plats 2005, men drabbas av Parkinsons sjukdom nio år senare vilket dämpade hans förhoppningar.

Jag trodde att det var slutet och aldrig skulle få komma ut i rymden, påtalade han.

Men han blev en av de som valdes ut som en av de tre första rymdturisterna och klarade de fysiska testerna för att sedan bli den första betalande passageraren i Virgins galaktiska program.

Bild vikipedia på dess logotype.

DART-rymdfarkostens avsiktliga kollision med asteroidmånen Dimorphos fick farliga konsekvenser

 

DART-rymdfarkostens avsiktliga kollision med den lilla asteroidmånen Dimorphos som kretsar runt asteroiden 65803 Didymos i asteroidbältet mellan Jupiter och Mars - i september 2022 - var en övning i planetförsvar. Forskare ville veta om vi kunde försvara jorden mot en asteroid på kollisionskurs med oss genom att slå asteroiden ur kurs. Den 26 september 2022 kraschade DART in i Dimorphos i en hastighet av13 000 km/h. NASA bekräftade att det ändrade Dimorphos bana runt sin följeslagare asteroid Didymos med några millimeter per sekund. DART-uppdraget ägde rum  cirka 10 miljoner km bort från oss. Det är mer än 20 gånger månens avstånd. Strategin fungerade. Rymdfarkostens påverkan knuffade asteroiden lite ur sin bana. Så det lyckades.

Men enligt UCLA-astronomen Dave Jewitt och hans team slog vid nedslaget en stenstorm ut från månen. Stenblocken som blåses ut från asteroiden vid nedslaget var ingen fara för oss. Men Jewitts studie visade att 37 stenblock flög ut från Dimorphos yta ut i rymden, efter DART-kraschen. Stenblocken varierade i storlek från 1 till 6 a 7 meter. De blev i huvudsak nya asteroider och som sådana är de potentiellt kapabla att slå till mot jorden.

Men återigen är dessa speciella stenblock som kastas ut i rymden inget hot mot jorden nu. Men vid en sammanstötning med en asteroid på väg mot oss i skarpt läge kan stenblock av denna storlek som skjuts ut då vi kraschar in i en  asteroid som ändrar sin bana för kursändring resultera i många nya hot.

Bild vikipedia på diagram över DART-rymdfarkosten som slår in  i asteroidmånen Dimorphos.

Ett förmörkande vitdvärgstjärnbinärt system

 

Ett internationellt team av astronomer har observerat en avlägsen vit dvärgstjärna kallad WDJ 022558.21−692025.38. Objektet är ett förmörkande  vitdvärgstjärna binärt system (två vita dvärgstjärnor). Fyndet redovisas i en artikel som publicerades den 31 juli 2023 på preprintservern arXiv.

Astronomer är intresserade av att hitta och studera dubbla vita dvärgar då deras sammanslagningar tros producera nya vita dvärgar med högre massa. Det antas att vissa vita dvärgar med hög massa kan uppkommit genom sammanslagning av två mindre vita dvärgstjärnor. Den galaktiska populationen av vita dubbelstjärnor beräknas till hundratals miljoner i Vintergatan har ett fåtal hittats.

Nu rapporterar en grupp astronomer under ledning av James Munday vid University of Warwick, Storbritannien, upptäckten av ett annat tillägg till den fortfarande relativt korta listan över kända stjärnor av detta slag. De undersökte WDJ 022558.21−692025.38 ursprungligen identifierad som en enda vit dvärg, men omklassificerades senare som ett binärt system (baserat på data från NASA: TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite,). För detta ändamål erhöll de tidsseriespektroskopi och höghastighets multibandfotometri från olika markbaserade observatorier.

"Vi har upptäckt att J0225−6920 är ett förmörkande binärt system med en omloppsperiod på 47,19 minuter, beskriver forskarna i tidningen.

Observationskampanjen fann att J0225−6920 är ett förmörkande dubbelstjärnesystem bestående av en vit dvärg med en massa på cirka 0,4 solmassor och en följeslagare sannolikt vit dvärg med en massa på cirka 0,28 solmassor. Radierna för dessa två vita dvärgstjärnor uppmättes till 0,029 respektive 0,024 solradier.

Den effektiva temperaturen hos den primära vita dvärgen i J0225−6920 beräknades till cirka 22000 C medan den sekundära komponenten uppskattas vara 10700 C kallare. Astronomerna antar att båda objekten i systemet består av en heliumkärna och att den primära vita dvärgen har en ren väteytasammansättning. Avståndet till systemet uppmättes till cirka 1 312 ljusår.

Baserat på de insamlade uppgifterna antar författarna till artikeln att J0225−6920 kommer att smälta samman till en enda vit dvärg inom 41 miljoner år. De tillade att binären sannolikt kommer att genomgå en het subdvärgfas under vilken helium bränns för att bilda en kol-syrekärna.

"Dess sönderfall i omloppsbana kommer att vara mätbart fotometriskt inom 10 år med en precision på bättre än 1 %. Binärens öde är att slås bilda en enda mer massiv vit dvärgstjärna, beskriver forskarna.

Bild https://www.istockphoto.com/

Webbteleskopet visar färgerna på den mest avlägsnaste stjärnan vi upptäckt Earendel

 

Earendel är en stjärna i stjärnbilden Cetus (Valen). Den upptäcktes 2022 av rymdteleskopet Hubble och är den tidigaste och mest avlägsna kända stjärnan vi sett och finns 1 miljard år från BigBang.

Earendel, ligger i galaxen Sunrise Arc och kan detekteras på grund av den kombinerade kraften hos mänsklig teknik och naturliga effekten av gravitationslinsning. 

Både Hubble och Webbteleskopet kunde upptäcka Earendel på grund av dess riktning bakom en rynka i rumtiden skapad av den massiva galaxhopen WHL0137-08. Denna galaxhop ligger mellan oss och Earendel och är så massiv att den förvränger själva rymden vilket ger en förstoringseffekt som gör att astronomer kan se genom hopen av dess stjärnor som genom ett förstoringsglas.

Medan andra funktioner i galaxen visas flera gånger på grund av gravitationslinsningen visas Earendel som en enda ljuspunkt i Webbs högupplösta infraröda bildbehandling. Baserat på detta kunde astronomer visa att objektet förstoras med en faktor på minst 4 000 och  är extremt liten - den mest avlägsna stjärnan som någonsin upptäckts, observerad 1 miljard år efter big bang. Den tidigare rekordhållaren för den mest avlägsna stjärnan upptäcktes av Hubble och finns cirka 4 miljarder år efter big bang. En annan forskargrupp som använder Webb identifierade nyligen en gravitationellt linsad stjärna som de kallade Quyllur, en röd jättestjärna som observerades 3 miljarder år efter big bang.

Stjärnor massiva som Earendel har ofta följeslagare. Astronomer förväntade sig inte att Webb skulle avslöja några följeslagare till Earendel eftersom de skulle vara så nära varandra och då omöjliga att skiljas åt. Men enbart baserat på färgerna på Earendel tror astronomer att de ser antydningar om en svalare röd följeslagare. Detta ljus har sträckts ut genom universums expansion till våglängder längre än Hubbles instrument kan upptäcka och kan därför bara detekteras med Webb.

Webbs NIRCam visar också andra anmärkningsvärda detaljer i galaxen Sunrise Arc som är den mest förstorade galaxen som hittills upptäckts under universums första miljarder år. Funktionerna inkluderar både unga stjärnbildande områden och äldre etablerade stjärnhopar så små som 10 ljusår tvärsöver. På vardera sidan av rynkan med maximal förstoring, som löper rakt igenom Earendel, speglas dessa funktioner av gravitationslinsens förvrängning. Området som bildar stjärnor verkar långsträckt och beräknas vara mindre än 5 miljoner år gammalt. Mindre prickar på vardera sidan av Earendel är två bilder av en äldre, mer etablerad stjärnhop, uppskattad till minst 10 miljoner år gammal. Astronomer bestämde att denna stjärnhop är gravitationellt bunden och sannolikt finns även idag. Detta visar oss hur de klotformiga stjärnhoparna i vår egen Vintergata kan ha sett ut när de bildades för 13 miljarder år sedan.

Bild Webbs NIRCam-instrument (Near-Infrared Camera) avslöjar stjärnan, https://webbtelescope.org/ smeknamnet Earendel, för att vara en massiv B-typ stjärna mer än dubbelt så varm som vår sol och ungefär en miljon gånger mer ljus.

Poäng: Bild: NASA, ESA, CSA, D. Coe (STScI / AURA för ESA; Johns Hopkins University), B. Welch (NASA: s Goddard Space Flight Center; University of Maryland, College Park). Bildbehandling: Z. Levay.

Eldboll över Melbourne

 

Den 6:e augusti 2023 runt midnatt såg människor över hela Melbourne och beskrev på  sociala medier observationer av ett starkt ljus som långsamt sträckte sig ut sig över himlen.

Videofilmer visar tydligt att eldklotet bröts isär och fragment som brinner upp vilket visar att föremålet var stort. Det har i rapporter från Victoria beskrivits som höga explosioner. Ljudbommar som antyder att bitarna klarade inträdet i atmosfären tillräckligt länge för att komma ner i den lägre atmosfären - annars skulle ljudbangar inte höras från marken. I sin tur visar detta att åtminstone en del av detta eldklot bestod av tät materia.

Dessutom sågs eldklotets glöd tydligt urskiljbar i olika färger särskilt i orange, i vissa videor. Detta visar att objektet inte är en rymdsten utan är tillverkad med en betydande mängd plast eller metaller som brinner upp Så det är troligt att det bestod av flera ton rymdskräp - allt som människor har skickat upp i omloppsbana runt jorden som inte längre är under vår kontroll - återinträder i jordens atmosfär förr eller senare. Inget förutspåddes dock för återinträde på den globala spårningssidan för just detta rymdskräp. Men att ha total kontroll på allt skräp därute är säkert lika omöjligt som att ha kontroll på allt skräp på Jorden.

Bild vikipedia på Melbourne