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Comment le télescope spatial James Webb a changé l’astronomie au cours de sa première année

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Comment le télescope spatial James Webb a changé l’astronomie au cours de sa première année

À l’approche de Noël l’année dernière, les astronomes et les passionnés de l’espace du monde entier se sont réunis pour assister au lancement très attendu du télescope spatial James Webb. Bien qu’il s’agisse d’une pièce d’ingénierie remarquable, le télescope n’a pas été sans controverses – du dépassement de budget et du retard sur le calendrier au nom d’un ancien administrateur de la NASA accusé de Homophobie.

Malgré la controverse entourant le nom et la date du télescope, une chose est devenue très claire cette année : la capacité scientifique du JWST est remarquable. Ses opérations scientifiques ont commencé en juillet 2022 et ont déjà permis aux astronomes d’acquérir de nouvelles perspectives et de percer des mystères sur un large éventail de sujets spatiaux.

L’objectif le plus immédiat du JWST est l’un des projets les plus ambitieux de l’histoire moderne de l’astronomie : revisiter certaines des toutes premières galaxies, qui se sont formées lorsque l’univers était complètement nouveau.

Parce que la lumière prend du temps pour voyager de sa source à nous ici sur Terre, en regardant des galaxies extrêmement éloignées, les astronomes peuvent, en fait, remonter dans le temps pour voir les plus anciennes galaxies qui se sont formées il y a plus de 13 milliards d’années.

Même s’il était là Une certaine controverse Les astronomes ont débattu de la précision de certaines des premières détections des premières galaxies – l’instrument JWST n’était pas entièrement calibré, il y avait donc une marge de manœuvre sur les âges exacts des galaxies les plus éloignées – des découvertes récentes ont soutenu l’idée que le JWST a repéré des galaxies des 350 premiers millions d’années après le Big Bang.

Cela en fait les plus anciennes galaxies jamais observées, et elles ont eu quelques surprises, comme être beaucoup plus brillantes que prévu. Cela signifie qu’il y a plus à apprendre sur la façon dont les galaxies se sont formées dans l’univers primitif.

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Ces premières galaxies sont identifiées à l’aide d’enquêtes et Photos en champ profond, qui utilise Webb pour observer de grandes étendues de ciel qui peuvent sembler vides à première vue. Ces régions ne contiennent pas d’objets brillants comme les planètes du système solaire et sont situées loin du centre de notre galaxie, ce qui permet aux astronomes de chercher au plus profond de l’espace pour découvrir ces objets extrêmement lointains.

JWST a pu détecter pour la première fois du dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’une exoplanète et a récemment détecté une multitude d’autres composés dans l’atmosphère de WASP-39b, notamment de la vapeur d’eau et du dioxyde de soufre. Non seulement cela signifie que les scientifiques peuvent voir la composition de l’atmosphère de la planète, mais ils peuvent également voir comment l’atmosphère interagit avec la lumière de l’étoile hôte de la planète, car le dioxyde de soufre est créé par des réactions chimiques avec la lumière.

Connaître les atmosphères des exoplanètes est crucial si nous voulons trouver des planètes semblables à la Terre et rechercher la vie. Les instruments de la génération précédente pourraient identifier les exoplanètes et fournir des informations de base telles que leur masse ou leur diamètre et la distance à laquelle elles orbitent autour de leur étoile. Mais pour comprendre à quoi cela ressemblerait sur l’une de ces planètes, nous devons connaître son atmosphère. En utilisant les données du JWST, les astronomes pourront rechercher des planètes habitables bien au-delà de notre système solaire.

Les anneaux de Jupiter ont été capturés par le télescope spatial.

Les anneaux de Jupiter ont été capturés par le télescope spatial.
Image : NASA

Ce ne sont pas seulement les planètes lointaines qui ont retenu l’attention du JWST. Plus près de chez nous, JWST a été utilisé pour étudier les planètes de notre système solaire, y compris Neptune et Jupiter, et sera bientôt utilisé pour étudier également Uranus. En regardant dans la gamme infrarouge, le JWST a pu identifier des caractéristiques telles que les aurores boréales de Jupiter et une vue claire de la Grande Tache Rouge. De plus, la haute résolution du télescope signifie qu’il peut voir de petits objets même contre la luminosité des planètes, comme montrer les anneaux rarement vus de Jupiter. Il a également capturé l’image la plus claire des anneaux de Neptune depuis plus de 30 ans.

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L’autre enquête majeure du JWST cette année était sur Mars. Mars est la planète la mieux étudiée en dehors de la Terre, ayant accueilli de nombreux rovers, orbiteurs et atterrisseurs au fil des ans. Cela signifie que les astronomes ont une assez bonne compréhension de la composition de l’atmosphère et commencent à en apprendre davantage sur son système météorologique. Mars est également difficile à étudier avec un télescope spatial sensible comme JWST car il est si brillant et si proche. Mais ces facteurs en ont fait un terrain d’essai idéal pour voir de quoi le nouveau télescope était capable.

JWST a été utilisé Caméras et appareils à spectre pour étudier Mars, montrant la composition de son atmosphère, qui correspond presque exactement au modèle attendu à partir des données actuelles, démontrant la précision des outils de JWST pour ce type d’investigation.

Un autre objectif du JWST est d’en savoir plus sur le cycle de vie des étoiles, que les astronomes comprennent actuellement à grands traits. Ils savent que les nuages ​​de poussière et de gaz forment des nœuds qui collectent plus de matière pour eux et s’effondrent pour former des protoétoiles, par exemple, mais la manière exacte dont cela se produit nécessite davantage de recherches. Ils découvrent également les régions où les étoiles se forment et pourquoi les étoiles ont tendance à se former en amas.

JWST est particulièrement utile pour étudier ce sujet car ses instruments infrarouges lui permettent de scruter à travers les nuages ​​de poussière pour voir les régions intérieures où les étoiles se forment. Les photos récentes montrent un fichier développement de protoétoiles Et vous jetez les nuages ​​et cherchez des régions où les étoiles sont denses, comme la fameuse étoile piliers de la création dans la Nébuleuse de l’Aigle. En imageant ces structures dans différentes longueurs d’ondeLes instruments de JWST peuvent voir diverses caractéristiques de formation de poussière et d’étoiles.

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Cette image montre une galaxie spirale dominée par une région centrale brillante.  La galaxie a des teintes bleu-violet avec des régions orange-rouge remplies d'étoiles.  Un grand pic de diffraction peut également être vu, qui apparaît comme un motif stellaire sur la région centrale de la galaxie.  Beaucoup d'étoiles et de galaxies remplissent le décor de fond

NGC 7469
ESA/Webb, NASA, ASC et L. Armus,

En parlant de piliers de la créativité, l’un des plus grands héritages de JWST dans l’esprit du public est les images époustouflantes de l’espace qu’il a prises. De l’excitation internationale lorsque les premières images du télescope ont été révélées en juillet à Nouvelles vues de monuments célèbres Comme les Colonnes, les Web Images ont été partout cette année.

Et aussi merveilleux Nébuleuse de la Carène Et le Premier champ profondD’autres photos qui valent la peine d’être interrogées dans une minute incluent les figures sculptées en étoile de La nébuleuse de la tarentulecernes poussiéreux Etoile binaire Wolf-Rayet 140Et la lueur de l’autre monde Jupiter en infrarouge.

Et les photos continuent d’arriver : la semaine dernière, une nouvelle photo a été publiée montrant un coeur rougeoyant La galaxie NGC 7469.

Voici une année pleine de découvertes étonnantes et bien d’autres à venir.

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Psyché envoie toujours des données à la maison à des vitesses haut débit

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Psyché envoie toujours des données à la maison à des vitesses haut débit

Quand j’ai entendu parler de cela, j’ai ressenti un pincement au cœur. Au cours de la dernière année, j'ai utilisé un service haut débit 4G modeste et j'ai obtenu au mieux 20 Mbps, mais la mission Psyché de la NASA a quand même obtenu 23 Mbps sur une distance de 225 millions de kilomètres ! Tout cela est dû au modèle du système de transmission optique utilisé dans la sonde. Cela signifie qu'elle peut obtenir un taux de transfert de données jusqu'à 100 fois supérieur à celui d'une radio ordinaire.

La mission Pysche de la NASA est en passe d'explorer, sans surprise, l'astéroïde riche en métaux situé entre les orbites de Mars et Jupiter, appelé Psyché. La chose intéressante à propos de l’astéroïde est qu’il semble être le noyau riche en fer d’une planète non formée. Le vaisseau spatial transportait une large gamme d'instruments scientifiques pour explorer l'astéroïde, notamment un imageur, un spectromètre à rayons gamma et à neutrons, un magnétomètre et une plate-forme gravitationnelle en bande X.

Son voyage de deux ans a commencé le 13 octobre avec sa destination, un petit monde qui pourrait nous aider à percer certains des secrets de la formation de notre système solaire. La théorie selon laquelle Psyché est un noyau planétaire défaillant n'est pas confirmée, ce sera donc l'un des objectifs de sa première mission ; Était-ce simplement du métal non fondu ou était-ce un noyau ? Pour comprendre cela, il faut connaître son âge. En plus de l'origine, d'autres objectifs sont d'explorer la formation et sa topographie à la surface.

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L'astéroïde de Sotchi a été découvert en mars 1852 par l'astronome italien Annibale de Gasparis. Parce qu'il l'a découvert, il a été autorisé à lui donner un nom et a choisi Psyché, d'après la déesse grecque de l'âme. Il tourne autour du soleil à une distance allant de 378 millions à 497 millions de kilomètres, et il lui faut environ 5 années terrestres pour terminer son cycle. En forme de pomme de terre, ou peut-être plus précisément classée comme « irrégulière », il s’agit en fait d’une petite forme ellipsoïde qui mesure 280 kilomètres de large dans sa partie la plus large et 232 kilomètres de long.

Illustration de l’astéroïde métallique Psyché. Crédit image : Peter Rubin/NASA/JPL-Caltech/Arizona State University

Le système de communication expérimental est peut-être plus intéressant que les cibles (même si j'ai hâte d'en apprendre davantage sur cet astéroïde fascinant). La technologie DSOC (Deep Space Optical Communications) nouvellement développée n’est pas la principale plate-forme de communication mais existe sous forme de prototype.

Le système optique, qui repose sur la technologie laser, a réussi à transmettre des données techniques sur une distance de 226 millions de kilomètres. Le plus impressionnant peut-être est que le vaisseau spatial a démontré qu'il est capable de transmettre à un débit de 267 mégabits par seconde (oui, vous avez bien lu, un peu plus d'un quart de gigabit par seconde !). L'incroyable vitesse de téléchargement a été atteinte le 11 décembre. L'année dernière, lorsqu'une connexion haut débit de 15 secondes a été établie, une vidéo haute définition a été envoyée sur Terre. Malheureusement, à mesure que le vaisseau spatial recule, sa capacité à transmettre des données diminuera. Cela reste cependant bien meilleur que les connexions sans fil classiques.

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Grâce à un puissant laser modulé, le laboratoire du télescope de communications optiques en Californie pourra envoyer des données à faible débit à Psyché. Pour recevoir les données, un récepteur de comptage de photons a été installé à l'observatoire Caltech Palomar pour capturer les informations envoyées par le vaisseau spatial. La communication a toujours été un défi majeur dans l’exploration spatiale, et même si nous ne pouvons pas réduire le temps de transit des données, nous pouvons améliorer la quantité de données envoyées à tout moment. Un grand pas en avant dans l’exploration spatiale.

source : La démonstration de communications optiques de la NASA transmet des données à plus de 140 millions de kilomètres

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Des satellites surveillent des groupes d' »araignées » répartis dans une ville inca sur Mars

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Des satellites surveillent des groupes d' »araignées » répartis dans une ville inca sur Mars

Des caractéristiques saisonnières ressemblant à des araignées ont été repérées poussant à travers les fissures de la surface de Mars. Azerbaïdjanactualités Citation de rapports Site Space.com.

Le vaisseau spatial Mars Express de l'Agence spatiale européenne a capturé de nouvelles images de petites structures sombres ressemblant à des araignées se précipitant dans une région de Mars connue sous le nom de Cité Inca, près du pôle sud de la planète rouge.

Ce phénomène apparaît lorsque la lumière du soleil printanière réchauffe les couches de dioxyde de carbone déposées pendant le sombre hiver martien. À son tour, la glace de dioxyde de carbone dans la couche inférieure se transforme en gaz, qui s'accumule et finit par briser la glace sus-jacente qui mesure jusqu'à 1 mètre d'épaisseur, selon un communiqué de l'Agence spatiale européenne.

Le gaz qui s'échappe transporte la poussière sombre du sol vers le haut, forçant finalement la poussière à sortir des couches supérieures de glace comme l'eau d'un geyser avant de se déposer à la surface. Cela crée des formations d'araignées fracturées de 0,03 à 0,6 miles (45 mètres à 1 kilomètre) de largeur.

La cité inca de Mars, officiellement connue sous le nom de Labyrinthe d'Angostos, présente une grille linéaire presque géométrique de collines comme les monuments incas sur Terre. Il fait partie d'une formation circulaire d'environ 86 km de large, ce qui suggère qu'il pourrait s'agir d'un cratère d'impact strié formé par de la lave s'élevant à travers la croûte fracturée de Mars et s'érodant au fil du temps.

« Nous ne savons toujours pas exactement comment la ville inca s'est formée », ont déclaré les responsables de l'ESA dans le communiqué. « Les dunes auraient pu se transformer en pierre au fil du temps. Peut-être que des matériaux tels que du magma ou du sable se sont infiltrés à travers des feuilles brisées de roche martienne. Ou encore les crêtes pourraient être des structures dentelées associées aux glaciers. »

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Les dernières images de la cité inca ont été capturées par la caméra stéréo haute résolution (HRSC) de Mars Express le 27 février 2024, pendant la saison d'automne martienne. L'instrument Cassis (Color and Surface Imaging System) à bord de l'ExoMars Trace Gas Orbiter de l'ESA a documenté les mêmes caractéristiques en forme d'araignée près du pôle sud de Mars le 4 octobre 2020. Le prochain équinoxe de printemps martien aura lieu le 12 novembre 2024.

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Qui sera le premier à piloter le vaisseau spatial Boeing Starliner le mois prochain ?

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Qui sera le premier à piloter le vaisseau spatial Boeing Starliner le mois prochain ?
Les astronautes de la NASA seront les premiers à se lancer dans l'espace à bord de la capsule Starliner de Boeing le 6 mai.

Boeing devrait lancer sa capsule Starliner dans l'espace le mois prochain, et elle sera pilotée par deux astronautes qualifiés de la National Aeronautics and Space Administration (NASA). NBC mentionné.

Les astronautes de la NASA Barry « Butch » Wilmore et Sunita Williams seront les premiers dans l'espace à bord du premier vol d'essai en équipage de Boeing vers la Station spatiale internationale (ISS) le 6 mai.

Ils sont arrivés jeudi au Kennedy Space Center de l'agence en Floride et y resteront jusqu'au lancement.

« C'est là que le caoutchouc rencontre la route, là où nous quittons cette planète, et c'est plutôt cool », a déclaré Williams lors d'une conférence de presse après son arrivée.

Des astronautes vétérans et d’anciens pilotes d’essai de l’US Navy ont été sélectionnés par la NASA en 2022.

Wilmore, originaire du Tennessee et commandant de mission, a effectué deux vols spatiaux précédents, passant 178 jours dans l'espace.

Il a piloté la navette spatiale Atlantis jusqu'à la station spatiale en 2009 et s'est lancé en orbite à bord d'un vaisseau spatial russe Soyouz en 2014 en tant que membre de l'équipage de l'Expédition 41.

Williams, originaire du Massachusetts, est le pilote de mission qui a déjà effectué deux séjours à bord de la Station spatiale internationale, totalisant 322 jours dans l'espace.

Elle s’est d’abord envolée vers la Station spatiale internationale à bord de la navette spatiale Discovery et y est restée environ six mois.

En 2012, Williams est retourné dans l’espace à bord d’un vaisseau spatial Soyouz de fabrication russe, où il est resté environ quatre mois.

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Les astronautes vont désormais passer la semaine prochaine à travailler sur des exercices de préparation et d'entraînement de dernière minute, selon la NASA.

Si l’équipage parvient à la Station spatiale internationale, il y passera environ une semaine avant de retourner sur Terre.

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