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Ces six galaxies lointaines capturées par JWST étonnent les astronomes
Ce mois-ci, des chercheurs ont révélé les résultats de l’un des relevés astronomiques du ciel nocturne les plus vastes et les plus profonds jamais réalisés par le télescope spatial James Webb (JWST). Cet effort a identifié certaines des galaxies les plus anciennes jamais vues – dans les 650 premiers millions d’années après la naissance de l’univers dans le Big Bang. Les résultats ont ébloui les astronomes, révélant que les étoiles et les galaxies se formaient et évoluaient bien plus tôt que prévu.
JWST découvre certaines des galaxies les plus lointaines jamais vues
Le projet, connu sous le nom de JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), a scruté plusieurs parcelles de ciel, dont une dans la constellation Fornax – qui est devenue célèbre en 2004 après que le télescope spatial Hubble l’a regardé pendant 11 jours, révélant des milliers de galaxies. . Contrairement à Hubble, le JWST fonctionne principalement dans les longueurs d’onde infrarouges de la lumière, ce qui le rend idéal pour repérer des galaxies extrêmement éloignées, dont la lumière s’étend à mesure que l’univers se développe, ce qui la fait apparaître plus rouge.
La lumière stellaire de ces objets a parcouru de si grandes distances qu’il semble que ce soit peu de temps après le Big Bang, il y a 13,8 milliards d’années. Les astronomes mesurent la distance à l’aide d’un facteur connu sous le nom de décalage vers le rouge : plus le décalage vers le rouge est important, plus un objet est éloigné.
Avant le lancement de JWST en 2021, seules quelques dizaines de galaxies ont été observées à des décalages vers le rouge supérieurs à 8. JADES a identifié un énorme 717 galaxies qui pourraient se trouver dans cette gamme.1. Ici, les astronomes aident nature Donnez un sens au déluge de données en choisissant certaines de leurs galaxies préférées (énumérées de la plus éloignée à la moins) et en expliquant ce que les objets peuvent nous apprendre sur les premiers jours de l’univers.
Détenteur du record
Cette légère tache rouge ne ressemble peut-être pas à grand-chose, mais c’est le détenteur actuel du record de l’objet connu le plus éloigné de l’univers. JWST a découvert la galaxie, connue sous le nom de JADES-GS-z13-0, à la fin de l’année dernière, puis a confirmé2, grâce à des études détaillées de la lumière des étoiles, qu’elle se situe à un décalage vers le rouge de 13,2. Cela signifie qu’il avait la même apparence que 320 millions d’années seulement après le Big Bang.
La galaxie est physiquement petite, quelques centaines d’années-lumière de diamètre, mais elle produit de nouvelles étoiles à un rythme comparable à la Voie lactée d’aujourd’hui, explique Brant Robertson, astronome à l’Université de Californie à Santa Cruz. Ceci est remarquable car les scientifiques pensaient que les premières galaxies qui se sont formées dans l’univers se réuniraient lentement à mesure que les étoiles s’embrasaient et s’unissaient. JADES-GS-z13-0 et d’autres choses comme ça apparaissent3 que les premières galaxies étaient des foyers de formation d’étoiles.
« Ces galaxies sont les éléments constitutifs de la structure de l’univers », explique Kevin Heinlein, astronome à l’Université d’Arizona à Tucson. Avec JWST, ajoute-t-il, « on les voit partout ».
Os de chien brillant
Les chercheurs pensent que cet objet en forme d’os de chien est à un décalage vers le rouge de 11,3, bien que cette distance doive encore être confirmée. En supposant que cela ressemble à ce qu’il était environ 400 millions d’années après le Big Bang.
JWST a détecté plus de structures plus tôt dans l’univers que quiconque ne s’y attendait : les os de chien semblent être deux galaxies plus petites en train de fusionner. Ainsi, 400 millions d’années après le Big Bang, l’univers avait déjà formé des étoiles qui s’étaient fusionnées en galaxies, et deux de ces galaxies s’étaient réunies.
Avant que le télescope spatial James Webb ne commence à sonder le ciel nocturne, les scientifiques ne pensaient pas que ce mouvement galactique était possible si tôt dans l’univers. « Je ne m’attendais pas du tout à voir ces types d’objets dans nos données », déclare Hainline.
Celui qui a (peut-être) les premières étoiles
À un décalage vers le rouge de 10,6, cette galaxie apparaît étonnamment brillante juste 430 millions d’années après le Big Bang, dit Robertson. La galaxie appelée GN-z11, repérée pour la première fois par Hubble, est apparue comme une boule incroyablement compacte sous le regard de JWST.4. Cette luminosité peut provenir d’un trou noir supermassif en son centre, autour duquel gaz et poussière protégés tourbillonnent en spirale5.
D’autres observations du JWST indiquent que cette galaxie contient certaines des premières étoiles formées dans l’univers6. La preuve, sous la forme de poches chimiquement inhabituelles d’hélium gazeux primordial autour des bords de la galaxie, est provisoire.
Mais les premières étoiles étaient principalement composées d’hydrogène et d’hélium, avec très peu d’autres éléments chimiques. C’est exactement ce que JWST a peut-être repéré sur le GN-z11. Si tel est le cas, cela réalisera le rêve de longue date des astronomes de découvrir ces étoiles.
Un gros grumeleux
Cette galaxie bombée est située à un décalage vers le rouge de 8, ce qui la place à environ 300 millions d’années derrière le détenteur du record. Cependant, en raison de la structure grumeleuse qu’il avait développée, ces 300 millions d’années ont dû être pleines d’excitation.
Si les 13,8 milliards d’années d’histoire de l’univers étaient compressées dans un film de deux heures, dit Hainline, les cinq premières minutes – qui tracent tout ce qui suit – mettraient en vedette toutes les premières galaxies détectées par le JWST. Et cette galaxie massive, qui s’étend sur environ 3,7 kilofarcis (12 000 années-lumière) de diamètre, indique que l’univers était dynamique depuis le début.
À l’envers
Cette petite galaxie, vue 700 millions d’années après le Big Bang, a plus d’étoiles qui se forment dans sa périphérie qu’en son centre.
« C’est la première fois que nous pouvons mesurer la croissance interne à un stade aussi précoce » de l’univers, explique Sandro Taquila, astrophysicien à l’Université de Cambridge, au Royaume-Uni. Ceci est surprenant car la théorie suggère le contraire – que les premières galaxies devaient avoir des étoiles se formant près de leurs centres.
Cette galaxie semble avoir commencé tout de suite, formant autant d’étoiles dans son noyau compact que les plus grandes galaxies le font maintenant7. Après cela, il s’est tourné vers la fabrication d’étoiles à sa périphérie, qui est le stade auquel les astronomes peuvent le voir aujourd’hui.
rose cosmique
Ce groupe de galaxies très poussiéreuses et très rouges, en forme de fleur, a attiré l’attention de l’équipe JADES presque immédiatement, ce qui lui a valu le surnom de Rose cosmique.
« Il occupe une place particulière au sein de l’équipe », explique Stacy Alberts, astronome à l’Université d’Arizona à Tucson. « Scientifiquement, c’est une belle démonstration du bond en avant de JWST dans la compréhension de la rougeur de l’univers. »
Les galaxies de la rosette ne sont probablement pas physiquement liées les unes aux autres, car elles se trouvent à des distances variables qui incluent des décalages vers le rouge de 2,5 à 3,9. Mais ces valeurs la placent au cœur du « midi cosmique », une période d’environ trois milliards d’années après le Big Bang, lorsque les galaxies ont formé des étoiles si rapidement et vigoureusement qu’elles ont produit la plupart des étoiles connues dans l’univers aujourd’hui.
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Le sol est en lave : une exoplanète super-Terre brille de lave en fusion pressée par les voisins | Actualités scientifiques
Les scientifiques ont découvert un monde de lave où l’action des marées provoque une activité volcanique excessive sur une exoplanète proche. Jusqu’à présent, les chercheurs exoplanétaires ne se sont pas beaucoup concentrés sur les effets des marées. De nouvelles découvertes pourraient changer cela.
HD 104067 est une exoplanète en fusion. (Source de l’image : NASA, Agence spatiale européenne, Agence spatiale canadienne, Danny Player).
New Delhi: Les chercheurs examinaient un système stellaire appelé HD 104067, connu pour abriter une planète géante. Le système a été observé par la mission Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA lancée en 2018, qui surveille des parties du ciel pour détecter les baisses apparentes de lumière lorsqu’une planète passe devant son étoile hôte, connue sous le nom de transit.
Ces transits sont enregistrés sous forme de courbes de lumière, qui tracent l’intensité de la lumière provenant d’une source donnée au fil du temps. Des baisses périodiques de luminosité peuvent indiquer aux astronomes à quelle distance une planète se trouve de son étoile hôte, à quelle distance elle orbite et sa composition probable. TESS a découvert des preuves de la présence d’une autre planète rocheuse au sein de HD 104067, avec des observations révélant une autre planète rocheuse sous surveillance. Le système est désormais connu pour héberger trois mondes.
L’exoplanète nouvellement découverte est une super-Terre, plus grande que la Terre, plus petite que Neptune et possède une composition rocheuse. L’atmosphère de cette Terre géante ressemble plus à celle de la lune volcanique Io en orbite autour de Jupiter qu’à celle de notre Terre. Les scientifiques estiment que la température à la surface de l’exoplanète est d’environ 2 326 degrés Celsius, ce qui est plus chaud que la surface de certaines étoiles.
Tout comme IU
Les forces gravitationnelles sont responsables d’une intense activité volcanique sur les exoplanètes, tout comme Io. Io est sur une orbite rapprochée autour de Jupiter, avec d’autres lunes forçant Io sur une orbite elliptique ou excentrique autour de la géante gazeuse, qui possède elle-même un puits gravitationnel très puissant. Sans les autres lunes, Io serait sur une orbite circulaire autour de Jupiter et les forces de marée n’exerceraient pas constamment de pression sur la lave de l’intérieur.
Les deux autres planètes de HD 104067 sont situées à des distances beaucoup plus grandes de leur étoile hôte que la planète de lave récemment découverte. Ces exoplanètes ont également poussé la planète de lave sur une orbite excentrique. Cette exoplanète est constamment compressée par son étoile hôte. La prochaine fois, les chercheurs espèrent mesurer la masse et la densité de l’exoplanète.
Un article décrivant les résultats Il a été publié dans Revue astronomique. « Il s’agit d’une planète tellurique que je décrirais comme Io sous stéroïdes », explique le premier auteur de l’étude, Stephen Kane. « Vous avez été contraint de vous retrouver dans une situation où vous êtes constamment en éruption avec des volcans aux longueurs d’onde lumineuses. être capable de voir une planète rougeoyante avec une surface de lave en fusion.
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Comment les chauves-souris de Salomon défient leur apparence
L’analyse génétique des chauves-souris à nez feuille des Îles Salomon montre une diversité inattendue, suggérant des besoins de conservation uniques et remettant en question les classifications précédentes basées sur la taille.
Des chercheurs de l’Université de Melbourne et de l’Université du Kansas ont découvert une diversité génétique significative parmi les chauves-souris à nez feuille des Îles Salomon, malgré leur apparence similaire dans différentes îles. Cette recherche est publiée dans la revue développementCollecte d’échantillons sur le terrain et analyse génétique.
« Il s’agit d’un genre de chauves-souris appelé Hipposideros multiple Classer « Partout en Asie du Sud-Est dans le Pacifique », a déclaré le co-auteur Rob Moyle, conservateur principal en ornithologie à l’Institut de la biodiversité et au Musée d’histoire naturelle de l’UCLA, dont le laboratoire a effectué une grande partie des recherches. « Aux Îles Salomon, où nous effectuons beaucoup de travaux de terrain, il peut y avoir quatre ou cinq espèces différentes sur chaque île, et elles sont analysées en termes de taille corporelle : petites, moyennes et grandes – ou s’il y en a. plus de trois espèces, il y en a de petites. Sur une île, il y en a cinq, moyennes, grandes et très grandes, il y a donc une petite île supplémentaire.
Détails et résultats de l’étude
Selon Rob Moyle, qui est également professeur de biologie évolutive à l’UCLA, des recherches antérieures basées uniquement sur des caractéristiques physiques ont conclu que les chauves-souris de taille similaire provenant de différentes îles appartenaient toutes à la même espèce. « Vous vous déplacez d’île en île et vous trouverez des espèces de taille moyenne semblables à celles d’autres îles », a-t-il déclaré. Les biologistes ont toujours examiné ces choses et ont dit que c’était évident. Il existe des espèces de petite, moyenne et grande taille réparties sur plusieurs îles.
Cependant, Moyle et ses collaborateurs disposaient d’analyses plus modernes. En séquence ADN À partir des chauves-souris collectées sur le terrain (ainsi que de spécimens provenant de collections de musées), l’équipe a découvert que les grandes et très grandes espèces de chauves-souris n’étaient en réalité pas étroitement apparentées.
« Cela signifie que ces populations sont parvenues d’une manière ou d’une autre à cette taille et à cette apparence corporelles identiques, non pas en étant étroitement liées – mais nous pensons normalement que les objets d’apparence identique le sont parce qu’ils sont vraiment étroitement liés », a déclaré Moyle. « Cela soulève des questions telles que ce qui est si unique sur ces îles, que vous puissiez converger en termes de taille et d’apparence corporelle vers des classes de taille vraiment cohérentes sur différentes îles. »
L’équipe a effectué des mesures précises sur des chauves-souris de différentes îles, confirmant ainsi les travaux antérieurs menés par des scientifiques des Îles Salomon.
« Toutes les grandes îles de différentes îles regroupées dans leurs mesures », a déclaré Moyle. « Ce n’est pas seulement que les premiers biologistes ont fait une erreur. Ils les ont regardés et ont dit : « Oh, oui, c’est la même chose. » Et en fait, ce n’est pas le cas. Nous les avons mesurés, et ils sont tous regroupés. , même s’il s’agit d’espèces différentes. Nous avons vérifié – une espèce Quoi – à partir de ce travail morphologique précédent.
« Lorsque nous avons créé des arbres généalogiques à l’aide de l’ADN de chauve-souris, nous avons découvert que ce que nous pensions n’être qu’une seule espèce de grande chauve-souris dans les Îles Salomon était en réalité un cas où de plus grandes chauves-souris évoluaient à partir d’espèces plus petites plusieurs fois dans différentes îles », a déclaré Lavery. « Nous pensons que ces chauves-souris plus grosses ont peut-être évolué pour profiter de proies que les chauves-souris plus petites ne mangent pas. »
Implications pour la conservation et la biologie évolutive
Derad a déclaré que le travail pourrait être « extrêmement important » pour les efforts de conservation visant à identifier les unités évolutives importantes dans ce groupe.
« La taille de l’objet a induit la classification en erreur », a déclaré Dirad. « Il s’avère que les très grandes populations de chauves-souris de chaque île sont fondamentalement génétiquement uniques et méritent d’être préservées. Comprendre cela est vraiment utile. Il y a des problèmes de déforestation. Si nous ne savons pas si ces populations sont uniques, il est difficile de savoir si elles sont uniques. Nous aurions dû faire un effort pour le préserver.
Selon DeCicco, la nouvelle compréhension des chauves-souris à nez feuille était fascinante sur le plan purement théorique.
« Nous étudions les processus évolutifs qui conduisent à la biodiversité », a-t-il déclaré. « Cela montre que la nature est beaucoup plus complexe. Nous, les humains, aimons essayer de trouver des modèles, et les chercheurs aiment essayer de trouver des règles qui s’appliquent à de larges groupes d’organismes. C’est assez fascinant de trouver des exceptions à ces règles. » À partir de différents taxons sur de nombreuses îles différentes – une grande et une petite, ou deux espèces étroitement apparentées qui diffèrent d’une manière ou d’une autre dans la répartition de leur environnement, nous constatons qu’il existe de nombreux scénarios évolutifs différents. cela pourrait produire le même modèle.
Référence : « Évolution parallèle dans un archipel insulaire révélée par le séquençage du génome des chauves-souris à nez feuille Hipposideros » par Tyrone H Lavery, Devon A DeRaad, Piokera S Holland, Karen V Olson, Lucas H DeCicco, Jennifer M Seddon, Luke KP Leung et Robert . JMuel, le 08 mars 2024, développement.
est ce que je: 10.1093/évolut/qpae039
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Une équipe de la NASA dirigée par un scientifique d’origine indienne a révélé la raison de la température élevée de la zone d’amarrage du soleil.
La recherche a utilisé des données recueillies auprès de NASALa fusée-sonde High-Resolution Imaging Coronal (Hi-C) et la mission Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), combinées à des simulations 3D complexes, pour révéler le rôle potentiel des courants électriques dans le processus de chauffage.
Dans cette région se trouve un réseau complexe de lignes de champ magnétique, ressemblant à des brins invisibles de spaghetti. Cet enchevêtrement magnétique génère des courants électriques qui chauffent les matériaux sur une large plage de températures, allant de 10 000 à 1 million de degrés Fahrenheit. Ce réchauffement localisé dans la mousse semble compléter la chaleur émanant de la couronne torride de plusieurs millions de degrés au-dessus. Ces résultats, détaillés dans Nature Astronomy du 15 avril, fournissent des informations importantes pour comprendre pourquoi la couronne solaire dépasse la température de surface.
« Grâce à nos observations à haute résolution et à nos simulations numériques avancées, nous sommes en mesure de découvrir une partie de ce puzzle qui nous laisse perplexes depuis un quart de siècle », a déclaré l’auteur Sovik Bose, chercheur scientifique chez Lockheed Martin Solar et Lockheed Martin Solar. Laboratoire d’astrophysique, Bay Area Environmental Institute et NASA Ames Research Center dans la Silicon Valley, en Californie. « Cependant, ce n’est qu’une partie du puzzle, cela ne résout pas tout le problème. »
D’autres opportunités de percer le mystère se profilent à l’horizon : Hi-C devrait être lancé à nouveau ce mois-ci pour capturer une éruption solaire, incluant probablement une autre région d’algues en plus d’IRIS. Cependant, pour obtenir des observations suffisamment complètes pour montrer comment la couronne et les algues se réchauffent, scientifiques et ingénieurs développent activement de nouveaux instruments pour la future mission Multi-Eaperture Solar Energy Explorer (MUSE).
La structure minuscule, brillante et inégale constituée de plasma dans l’atmosphère solaire présente une ressemblance frappante avec les plantes terrestres, ce qui a amené les scientifiques à l’appeler « algues ». Cette mousse a été découverte pour la première fois en 1999 par la mission TRACE de la NASA. Ils se forment principalement autour du centre des amas de taches solaires, là où les conditions magnétiques sont fortes.
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