science
Identification des étoiles jeunes et de leurs disques protoplanétaires
Imaginez que vous marchez dans une brume épaisse et brumeuse au milieu de la nuit, voyant des taches de lumière provenant de voitures et de villes scintillant au loin. Il est presque impossible de dire si les lumières sont enfoncées dans le brouillard ou derrière celui-ci. Les astronomes qui tentent de trouver de jeunes étoiles sont confrontés à un problème similaire : la lumière des étoiles qu’ils captent traverse de vastes régions de gaz et de poussière brumeux dans l’espace, appelées nuages moléculaires.
Mais le cœur de ces nuages leur est souvent un terreau fertile jeunes vedettes Et les planètes, les endroits parfaits pour essayer de comprendre comment se forment les corps célestes – en supposant que les astronomes puissent voir ce qui se passe dans l’obscurité.
Maintenant, un groupe de scientifiques du département d’astronomie de l’Université de Boston a trouvé un moyen peu coûteux de pénétrer dans la brume. Ils ont développé une nouvelle méthode qui mesure le flou d’un nuage de poussière et leur permet de détecter la présence des structures constitutives des planètes, appelées disques protoplanétaires – des disques de gaz et de poussière qui entourent les jeunes étoiles et alimentent les planètes en matière. façonner. Ils ont utilisé leur technologie pour obtenir un aperçu plus complet de l’intérieur d’un nuage de poussière moléculaire situé à 450 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Taureau. Là-bas, le système à deux étoiles en est encore à ses balbutiements, les disques protoplanétaires sont toujours là et probablement en train de créer plusieurs nouvelles planètes.
« Nous essayons activement de regarder dans la brume des nuages pour voir ce que font ces étoiles, elles sont comme des lampes de poche qui brillent à travers le nuage », explique Dan Clemens, professeur au Collège des arts et des sciences et titulaire de la chaire d’astronomie, et responsable auteur d’un article de recherche décrivant les techniques utilisées pour examiner de plus près les disques stellaires, les planètes constitutives. Les résultats ont été publiés dans Journal astrophysique.
Les scientifiques ne savent pas exactement comment les étoiles et les planètes se forment – bien qu’ils connaissent certains composants, notamment le gaz, la poussière, la gravité et les champs magnétiques – donc l’étude de systèmes comme ceux-ci peut donner un aperçu de la façon dont le processus peut évoluer. Dans le nuage du Taureau, une petite étoile et une naine brune tournent l’une autour de l’autre tous les un demi-million d’années – une naine brune est parfois appelée une étoile défaillante, car elle ne fusionne pas autant l’hydrogène et l’hélium que les étoiles plus brillantes. La naine brune et la jeune étoile sont entourées de disques protoplanétaires.
L’équipe de l’Université de Boston a examiné pour la première fois des disques dans le nuage Taurus lorsque Annelies Rellinger, une étudiante diplômée de cinquième année au département d’astronomie de l’Université de Boston, a commencé à étudier le système stellaire à l’aide de les ondes radio Collecté par l’Atacama Large Millimeter Array (ALMA), le plus grand radiotélescope au monde. Était Rilinger Étude publiée précédemment Avec Catherine Espilat, professeur agrégé d’astronomie au CAS et co-auteur du nouvel article, ils ont examiné les disques entourant les étoiles et ont modélisé en détail les structures des disques.
Son travail utilisant les ondes radio a intrigué Clemens, qui a ensuite entrepris avec le reste de leur équipe, y compris Rilinger, Espaillat et le chercheur principal de l’Université de Boston, Theohara Pillai, de tester les observations de Rillinger sur le même système en utilisant à peu près-lumière infrarougeUne longueur d’onde plus courte que les ondes radio, au-delà de ce que l’œil humain peut détecter par lui-même. Ils voulaient montrer qu’il est possible de concevoir avec précision des emplacements de disque à l’aide d’outils alternatifs – et par conséquent, ils sont plus accessibles.
Lorsque les étoiles émettent de la lumière, elles ne sont pas polarisées (ce qui signifie que les ondes lumineuses vont dans plusieurs directions). Mais lorsque la lumière traverse le nuage moléculaire dense, cette lumière devient polarisée – les ondes lumineuses oscillent dans une direction – en raison des propriétés des grains de poussière et champ magnétique Intégré dans le cloud. Les chercheurs ont utilisé un polarimètre proche infrarouge à l’Observatoire du télescope Perkins de l’Université de Boston pour mesurer la polarisation de la lumière traversant le nuage. La mesure de la polarisation a permis à l’équipe de recherche de voir les signatures des étoiles, ce qui peut leur indiquer l’orientation des disques. Le défi était alors de savoir comment soustraire les effets du nuage environnant pour découvrir la nature exacte de la lumière provenant des étoiles et révéler la direction des disques protoplanétaires – à la recherche de poussière dans le nuage de poussière.
L’équipe a confirmé que les données de polarisation dans le proche infrarouge correspondaient aux données des ondes radio, montrant qu’il est possible de mesurer des disques protoplanétaires sans instruments à grande échelle tels qu’ALMA. Leur travail a également révélé quelque chose d’intéressant sur le système : les disques sont dans des alignements étranges que les astronomes ne voient pas souvent – parallèles les uns aux autres et perpendiculaires au champ magnétique du plus grand nuage. souvent, disques protoplanétaires Ils tournent parallèlement au champ magnétique du nuage de poussière, ce qui rend ce système rare et donne aux chercheurs l’opportunité d’acquérir de nouvelles connaissances sur la façon dont les disques forment les planètes.
« Cela a été passionnant et un tel défi de développer des connaissances sur la façon de supprimer les contributions des nuages à la polarisation intrinsèque des jeunes étoiles et des objets stellaires, ce qui n’a jamais été fait auparavant », déclare Clemens. « Notre polarimétrie dans le proche infrarouge a fourni sa vision unique des disques, ainsi que la capacité d’approfondir ces régions optiquement opaques où de nouvelles étoiles se forment. » Leurs instruments peuvent être utilisés pour tester la présence et l’orientation de disques dans d’autres régions profondément cachées de l’espace.
Bien qu’elles soient encore en train de former des planètes, la naine brune et la jeune étoile dans le nuage du Taureau semblent en effet avoir des compagnons de masse inférieure qui chevauchent la frontière entre être une planète ou éventuellement une autre naine brune. Des planètes se formeront probablement dans cet espace au cours des cinq prochains millions d’années.
Dan Clemens et al., Polarisation du rayonnement proche infrarouge des disques non dissous autour des naines brunes et des petits objets stellaires, Journal astrophysique (2022). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ac415c
Introduction de
Université de Boston
la citation: Seeing Through Fog: Identifying Young Stars and Their Protoplanetary Disks (2022, 16 mai) Extrait le 16 mai 2022 de https://phys.org/news/2022-05-fog-young-stars-protoplanetary-disks.html
Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
Deux astronautes de la NASA devraient se rendre à la Station spatiale internationale à bord d’un nouveau vaisseau spatial.
Le Boeing Starliner décollera de Cap Canaveral, en Floride, pour son premier vol d’essai habité.
La mission a été retardée de plusieurs années en raison de revers dans le développement du vaisseau spatial.
En cas de succès, elle deviendra la deuxième entreprise privée capable d’assurer le transport d’équipages vers et depuis la Station spatiale internationale, aux côtés de SpaceX d’Elon Musk.
La NASA ne souhaite plus posséder et exploiter de tels véhicules, préférant désormais acheter le service auprès du secteur commercial.
Le décollage prévu est fixé lundi à 22h34 heure locale (03h34 GMT mardi).
Mais le lancement représente aussi un moment de danger pour Boeing. Son activité aéronautique est sous pression En raison d’une série d’accidents. Le secteur spatial de l’entreprise est également sous surveillance suite aux difficultés rencontrées dans le développement du Starliner lui-même.
Le Dr Simeon Barber, scientifique spatial à l’Open University, a déclaré : « C’est vraiment un grand jour pour Boeing. »
« La société travaille sur le vaisseau spatial depuis longtemps, et elle a eu quelques problèmes lors des vols d’essai et il y a beaucoup de travail là-dessus. »
Le Starliner devait initialement effectuer son premier vol d’essai sans pilote en 2015, mais cela a été reporté à 2019. Lorsque cela s’est produit, un problème logiciel a provoqué un dysfonctionnement de l’horloge interne, provoquant une surchauffe des propulseurs. Tant de carburant a été consommé que la capsule n’a pas pu atteindre la station spatiale.
Une deuxième tentative était prévue pour août 2021 mais a de nouveau été reportée à mai 2022. Un problème avec le système de propulsion a été imputé. Lorsque Starliner a finalement quitté la Terre, il a pu accomplir pleinement sa mission, mais des inquiétudes ont ensuite été soulevées quant aux performances de certains dispositifs de propulsion et du système de refroidissement du véhicule.
La correction de ces erreurs et de problèmes supplémentaires liés à la sécurité des câbles et des parachutes a ramené la première démonstration habitée là où nous en sommes aujourd’hui.
La NASA et Boeing n’auraient pas donné leur feu vert aux astronautes pour la mission s’ils n’étaient pas sûrs que toutes les erreurs avaient été résolues. Le lancement sera annulé s’il y a des signes de problèmes avec le vaisseau spatial.
Lors d’une conférence de presse avant le vol, un journaliste a expliqué aux astronautes formés par la Marine que les revers devraient rendre leur voyage « effrayant » pour les amis et la famille.
Barry « Butch » Wilmore a déclaré qu’il serait erroné de qualifier les différents problèmes techniques de « revers ».
Il a ajouté : « Nous les appelons à faire des pas en avant. Nous trouvons un problème et le corrigeons, et nous l’avons expliqué à nos familles pour qu’elles le comprennent. »
« Nous sommes tous ici parce que nous sommes tous préparés », a déclaré Sunita « Sonny » Williams, qui pilotera le vaisseau spatial. « Nos amis et notre famille en ont entendu parler, nous en avons parlé, et ils sont heureux et. fiers que nous le soyons. » Cela fait partie du processus de tout réparer.
Lorsque la NASA a annoncé que SpaceX et Boeing reprendraient les anciennes missions de la navette spatiale, elle leur a attribué un contrat similaire, qui mettrait leurs capsules en service et paierait ensuite six missions opérationnelles. Le contrat SpaceX valait 2,6 milliards de dollars, tandis que Boeing a reçu 4,2 milliards de dollars. SpaceX a pu effectuer des tests en vol avec équipage en 2020. Cela signifie que Boeing a quatre ans de retard. L’entreprise a également dépensé beaucoup d’argent pour redresser la situation.
Le Dr Barber a déclaré que SpaceX et d’autres startups avaient une nouvelle approche du développement technologique qui conduisait à davantage d’innovation.
« Vous avez une entreprise aérospatiale traditionnelle (Boeing) qui existe depuis longtemps et fait les choses d’une certaine manière, et vous avez une nouvelle entreprise aérospatiale qui a fait les choses d’une manière différente, en construisant, en testant, en brisant, en apprenant et en puis reconstruire, donc son cycle de développement est très rapide.
La détection d’erreurs lors des vols d’essai faisait partie du processus normal de développement d’un nouveau vaisseau spatial, a déclaré Mark Nappi, responsable du programme des équipages commerciaux de Boeing, aux journalistes lors d’une conférence de presse.
« La conception et le développement connaissent constamment des hauts et des bas, mais la pente globale est toujours en hausse et c’est là que nous en sommes aujourd’hui. Nous sommes fondamentalement au sommet de cette pente.
La mise en service du vaisseau spatial de Boeing impliquerait une concurrence avec SpaceX, ce qui réduirait les coûts, selon Libby Jackson, responsable de l’exploration spatiale à l’agence spatiale britannique.
« C’est vraiment important non seulement pour la NASA, mais aussi pour d’autres agences spatiales, comme l’Agence spatiale britannique, car nous dépensons l’argent des contribuables pour envoyer des astronautes vers l’ISS et nous voulons le meilleur rapport qualité-prix », a-t-elle déclaré.
Le Starliner mesure 5 m de long et 4,6 m (16,5 x 15 pi) de large lorsqu’il est connecté au module de service arrière. Elle est plus large que la capsule utilisée sur les missions Apollo. Il y a de la place pour jusqu’à sept astronautes, même si vous volerez probablement régulièrement avec seulement quatre. Il est censé être réutilisable et voler jusqu’à 10 fois.
Le lancement du vaisseau spatial mardi matin devrait le voir transiter par le sud-ouest du Royaume-Uni environ 20 minutes après le décollage.
Pendant le vol vers l’ISS, l’équipage testera les sièges, évaluera les systèmes de survie et de navigation à bord, ainsi que le système qui transporte le fret vers l’ISS.
Ils testeront également de toutes nouvelles combinaisons spatiales. Willmore et Williams porteront la combinaison bleue Boeing, qui est environ 40 % plus légère que les générations précédentes de combinaisons spatiales portées par les astronautes américains – et plus flexible. La combinaison comprend également des gants sensibles aux écrans tactiles, afin que les astronautes puissent travailler avec des tablettes dans le vaisseau spatial.
Le Starliner s’amarrera à la Station spatiale internationale pendant environ 10 jours avant de revenir sur Terre. Contrairement aux rentrées effectuées par les précédentes capsules américaines tombées à la mer, Starliner atterrira sur Terre quelque part dans le sud-ouest des États-Unis. Le bouclier thermique et les parachutes ralentiront l’atterrissage avant que les airbags ne se déploient pour amortir le moment de l’impact avec le sol.
Si tout se passe comme prévu, le Starliner sera certifié pour les missions régulières de l’équipage vers la Station spatiale internationale. Son prochain lancement – probablement au début de l’année prochaine – transportera quatre astronautes ainsi que du matériel et des fournitures.
Il y a eu plus d’une centaine de missions habitées vers la Station spatiale internationale depuis le début de la construction en 1998. Mais selon Caleb Henry, du cabinet de conseil spatial américain Quilty, le lancement du Starliner représente un moment important dans l’histoire des vols spatiaux. .
« Nous entrons désormais dans une nouvelle ère d’exploration humaine », a-t-il déclaré à la BBC.
« Ce qui est passionnant, c’est le rôle croissant du secteur privé. Il accélère le rythme des voyages spatiaux, créant de nouvelles opportunités. »
Plus d’histoires à ce sujet
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
Une fois cette opération terminée, l’équipe a pu utiliser le catalyseur pour convertir le dioxyde de carbone en monoxyde de carbone (CO), un élément important pour la production d’une variété de produits chimiques utiles. Lorsque la réaction se produit en présence d’hydrogène, par exemple, le dioxyde de carbone et l’hydrogène se transforment en gaz de synthèse (ou syngas), une matière première précieuse pour produire des carburants pouvant remplacer l’essence.
Fonctionnant à pression ambiante et à haute température (300-600°C), le catalyseur convertit le dioxyde de carbone en dioxyde de carbone avec une sélectivité de 100 %.
Une sélectivité élevée signifie que le catalyseur agit uniquement sur le dioxyde de carbone sans endommager les matériaux environnants. En d’autres termes, l’industrie peut appliquer le catalyseur à de grandes quantités de gaz capturés et cibler sélectivement uniquement le dioxyde de carbone. Le catalyseur est également resté stable dans le temps, c’est-à-dire qu’il est resté actif et ne s’est pas décomposé.
« En chimie, il n’est pas rare qu’un catalyseur perde sa sélectivité au bout de quelques heures », Omar K. joie, l’étude L’auteur principal a déclaré dans un communiqué aux médias. « Mais après 500 heures dans des conditions difficiles, sa sélectivité n’a pas changé. »
C’est remarquable car le dioxyde de carbone est une molécule stable et tenace.
« La conversion du dioxyde de carbone n’est pas facile », a déclaré Milad Khoshoui, co-auteur principal de l’étude. « Le CO2 est une molécule chimiquement stable, et nous avons dû surmonter cette stabilité, ce qui nécessite beaucoup d’énergie. »
Le développement des matériaux nécessaires au captage du carbone est l’objectif principal du Farha Lab. Son groupe développe des structures organométalliques (MOF), un type de matériau hautement poreux de taille nanométrique qui ressemble à des « éponges de bain sophistiquées et programmables ». Farha explore les MOF pour diverses applications, notamment l’extraction directe du dioxyde de carbone de l’air.
Du point de vue du chercheur, le MOF et le nouveau catalyseur pourraient travailler ensemble pour jouer un rôle dans le captage et la séquestration du carbone.
« À un moment donné, nous pourrions utiliser des MOF pour capturer le dioxyde de carbone, suivis d’un catalyseur pour le convertir en quelque chose de plus utile », a suggéré Farha. « Un système tandem utilisant deux matériaux différents pour deux étapes séquentielles pourrait être la voie à suivre. »
« Cela peut nous aider à répondre à la question : que faisons-nous du dioxyde de carbone capturé ? », a déclaré Khoshoui. « Pour l’instant, il est prévu de l’isoler sous terre. Mais les réservoirs souterrains doivent répondre à de nombreuses exigences pour stocker le CO2 de manière sûre et permanente. Nous voulions concevoir une solution plus universelle, utilisable partout, tout en apportant une valeur économique. »
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
par
Une nouvelle étude suggère que la bioluminescence chez les animaux a évolué il y a au moins 540 millions d’années, soit environ 300 millions d’années plus tôt que ce qui avait été enregistré précédemment.
L’étude menée par des scientifiques de Musée national d’histoire naturelle Smithsonian Il a été suggéré que ce trait a d’abord évolué dans une sous-classe d’anthozoaires – la classe qui contient des coraux et des anémones – connue sous le nom d’octocorallia, qui comprend tous les coraux mous, les coraux bleus et les pennatules.
La bioluminescence – dans laquelle les organismes produisent de la lumière par des réactions chimiques – a évolué au moins indépendamment 94 fois dans la natureIl est utilisé dans un large éventail de comportements, allant de la communication et de la parade nuptiale au camouflage et à la chasse. On le trouve dans un large éventail d’espèces marines et terrestres, depuis les bactéries, champignons et insectes jusqu’aux dinoflagellés, poissons et méduses.
Jusqu’à présent, le plus ancien exemple connu de bioluminescence chez les animaux marins se situerait il y a environ 267 millions d’années chez les palourdes, petits crustacés répandus – dont environ 13 000 espèces – dans les eaux du monde. Mais où et quand ce phénomène est apparu reste entouré de mystère.
Tu pourrais aussi aimer
« Nous voulions connaître le moment de l’origine de la bioluminescence », a déclaré Danielle DeLeo, auteur principal de l’étude. « Les coraux originaux sont l’un des groupes d’animaux les plus anciens de la planète connus pour leur bioluminescence. » « Alors, la question était : quand ont-ils développé cette capacité ?
L’équipe a commencé le processus en utilisant un arbre évolutif détaillé pour les huit coraux, composé de données génétiques de 185 espèces vivantes différentes, précédemment publié par Andrea Quattrini et Catherine McFadden, deux des co-auteurs de la nouvelle étude. En comparant les huit fossiles de coraux de structure similaire provenant d’époques connues avec des spécimens plus récents, l’équipe a pu déterminer le moment où les espèces ont divergé et se sont divisées en branches distinctes du registre évolutif.
Les scientifiques ont utilisé cette comparaison pour effectuer une « reconstruction de l’état ancestral », un processus par lequel les caractéristiques connues des espèces vivantes peuvent être extrapolées dans le temps pour retrouver leurs ancêtres communs.
« Si nous savons que ces huit espèces de coraux vivant aujourd’hui sont bioluminescentes, nous pouvons utiliser les statistiques pour déduire si leurs ancêtres étaient très susceptibles d’être bioluminescents ou non », a déclaré Quattrini. « Plus il y a d’espèces vivantes ayant un trait commun, plus il est probable qu’en remontant le temps, ces ancêtres auraient probablement eu ce trait également. »
La méthodologie établie a révélé que l’ancêtre commun le plus récent des huit coraux était lui-même bioluminescent, plaçant l’origine du phénomène il y a environ 542 millions d’années au début du Cambrien, période de l’histoire de la Terre où la vie multicellulaire commençait déjà à s’implanter. .
Après avoir déterminé la période pendant laquelle la bioluminescence a probablement évolué, la question suivante que se posent les scientifiques est la suivante : Pourquoi Évolué. À quoi servait-il chez les polypes coloniaux aveugles ? Pourquoi a-t-il évolué chez d’autres espèces non apparentées ? Pourrait-il avoir évolué encore plus tôt, chez les ancêtres des huit coraux ?
540 millions d’années, c’est un long chemin à parcourir. Les yeux et d’autres organes sensibles à la lumière ont déjà évolué et sont présents dans les premiers organismes du Cambrien tels que les trilobites, ce qui, selon les scientifiques, rend plausible l’idée que la bioluminescence soit utilisée comme forme de communication entre les anthozoaires et d’autres créatures, peut-être comme moyen de défense. mécanisme.
L’équipe souligne également des études antérieures suggérant que la réaction chimique à l’origine de la bioluminescence pourrait avoir évolué comme un mécanisme permettant d’éliminer l’excès d’oxygène – qui peut être toxique pour la vie marine en quantité suffisante – et que la lumière résultante a été récupérée comme moyen de communication. . À un stade ultérieur du développement des organismes.
Quelles que soient ses origines, le fait que la bioluminescence existe depuis si longtemps suggère qu’elle a un objectif évolutif réussi. DeLeo a déclaré qu’elle et certains des co-auteurs de l’étude travaillaient actuellement sur une « comptabilité complète » du nombre d’environ 3 000 espèces de coraux bioluminescents qui ont perdu cette caractéristique.
Ils espèrent que le test permettra de mieux comprendre comment et quand la bioluminescence a évolué pour la première fois, ajoutant qu’il est possible que de futures études déterminent qu’elle est en réalité plus ancienne.
L’article « Evolution of bioluminescence in Anthozoa with a focus on Octocoralia » de Daniel M. DeLeo, Manabu Bishō-Uehara, Stephen H. D. Haddock, Catherine S. Macfadyen et Andrea M. Quattrini est publié sous licence en libre accès dans Actes de la Royal Society B.
Crowley (connu par sa mère sous le nom de Mark) a accepté son emploi dans l’informatique en 2005 et a passé les neuf années suivantes à travailler comme professionnel de la plongée à temps plein. Il a commencé à écrire pour DIVE en 2010 et n’a pas arrêté depuis.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
-
entertainment2 ans agoDécouvrez les tendances homme de l’été 2022
-
Top News2 ans agoFestival international du film de Melbourne 2022
-
Tech1 an agoVoici comment Microsoft espère injecter ChatGPT dans toutes vos applications et bots via Azure • The Register
-
science2 ans ago
Les météorites qui composent la Terre se sont peut-être formées dans le système solaire externe
-
science3 ans ago
Écoutez le « son » d’un vaisseau spatial survolant Vénus
-
Tech2 ans ago
F-Zero X arrive sur Nintendo Switch Online avec le multijoueur en ligne • Eurogamer.net
-
entertainment1 an ago
Seven révèle son premier aperçu du 1% Club
-
entertainment1 an ago
Centenaire des 24 Heures – La musique live fournit une bande-son pour la course
