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Les astronomes sont devenus très doués pour peser les trous noirs supermassifs
Dans les années 1970, les astronomes ont conclu qu’une source radio persistante provenant du centre de notre galaxie était en réalité un trou noir supermassif (SMBH). Ce trou noir, connu aujourd'hui sous le nom de Sagittaire A*, a une masse de plus de 4 millions de masses solaires et peut être détecté par le rayonnement qu'il émet à plusieurs longueurs d'onde. Depuis, les astronomes ont découvert que de petites galaxies ultra-massives résident au centre de la plupart des galaxies massives, dont certaines sont bien plus grandes que la nôtre ! Au fil du temps, les astronomes ont observé des relations entre les propriétés des galaxies et les masses des objets de petite et moyenne taille, suggérant que les deux évoluent ensemble.
en utilisant Gravité + outil dans Très grand interféromètre télescopique (VLTI), une équipe de Institut Max Planck de physique extraterrestre (MPE) a récemment mesuré le cluster SMBH dans SDSS J092034.17+065718.0. Située à environ 11 milliards d’années-lumière de notre système solaire, cette galaxie existait lorsque l’univers n’avait que deux milliards d’années. À leur grande surprise, ils ont découvert que la galaxie SMBH avait une masse modeste de 320 millions de masses solaires, ce qui est beaucoup moins massif que sa galaxie hôte. Ces résultats pourraient révolutionner notre compréhension de la relation entre les galaxies et les trous noirs en leurs centres.
La relation entre les propriétés d'une galaxie et son SMBH a été observée à de nombreuses reprises dans l'univers local. Pour déterminer si cela a toujours été la norme, les astronomes attendaient avec impatience d’apercevoir les galaxies qui existaient à l’aube cosmique, la période peu après le Big Bang où les premières galaxies se sont formées. Il reste cependant extrêmement difficile (voire impossible) de mesurer la masse des trous noirs de ces galaxies lointaines par les méthodes directes traditionnelles, même lorsqu’il s’agit de quasars (« objets quasar »).
Cette classe de galaxies particulièrement brillantes est un sous-ensemble de galaxies dotées de noyaux galactiques extrêmement actifs (AGN), dont les noyaux éclipseront temporairement toutes les étoiles du disque. Heureusement, les télescopes et instruments de nouvelle génération permettent aux astronomes d’apercevoir pour la première fois ces premières galaxies. Cela inclut l'instrument interférométrique gravitationnel à bord du VLTI, qui combine interférométriquement la lumière des quatre télescopes de 8 mètres (26,25 pieds) du Very Large Telescope de l'ESO, créant un seul télescope virtuel d'un diamètre de 130 mètres (426,5 pieds).
Grâce à de récentes mises à jour, le successeur de l'instrument GRAVITY (GRAVITY+) permet aux astronomes d'étudier avec précision la croissance des trous noirs à une autre époque critique appelée « midi cosmique », lorsque les trous noirs et les galaxies se développaient rapidement. « En 2018, nous avons effectué les premières mesures étonnantes de la masse du trou noir d'un quasar en utilisant la gravité. Cependant, ce quasar était très proche. Taro Shimizu, scientifique à l'Institut Max Planck de physique extraterrestre, a déclaré dans l'article : Communiqué de presse du MPE: « Maintenant, nous sommes arrivés à un redshift de 2,3, ce qui équivaut à une période rétrospective de 11 milliards d'années. »
Grâce aux performances améliorées permises par GRAVITY+, les astronomes peuvent repousser les limites et capturer des images des trous noirs du premier univers 40 fois plus nettes que ce qui était possible même avec Télescope spatial James Webb (JWST). Avec l'aide de GRAVITY+, l'équipe a pu s'appuyer sur ses observations précédentes et résoudre spatialement le mouvement des gaz et des poussières formant le disque d'accrétion autour du trou noir central du SDSS J092034.17+065718.0. Cela leur a permis d’obtenir une mesure directe de la masse du trou noir central.
Le trou noir a une masse de 320 millions de masses solaires, ce qui est en réalité plus léger que sa galaxie hôte, qui représente environ 60 milliards de masses solaires. Cela suggère que la galaxie hôte s'est développée plus rapidement que le grand trou noir en son centre, ce qui pourrait signifier qu'il existe un délai entre la croissance de la galaxie et celle du trou noir pour certaines galaxies. Il a dit Jinyi Shangguan, scientifique MPE dans le groupe de recherche :
« Le scénario le plus probable pour l'évolution de cette galaxie semble être une puissante rétroaction de supernova, dans laquelle ces explosions stellaires expulsent le gaz des régions centrales avant qu'il ne puisse atteindre le trou noir au centre de la galaxie. Général – sauf lorsque la galaxie devient suffisamment massive pour retenir un réservoir de gaz dans ses régions centrales, même contre la rétroaction d'une supernova.
À l’avenir, l’équipe prévoit de procéder à des observations de suivi d’autres galaxies du midi cosmique et d’effectuer des mesures à haute résolution des trous noirs centraux. Ces observations détermineront si ce déséquilibre de masse est le mode dominant de coévolution des premières galaxies et de leurs petites et moyennes galaxies (SMBH).
Lecture approfondie : Institut Max Planck de physique extraterrestre
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Des scientifiques découvrent la première molécule de ce type qui absorbe les gaz à effet de serre
« Cage » est la manière dont les scientifiques décrivent un nouveau type de matériau poreux, unique dans sa structure moléculaire, qui peut être utilisé pour piéger le dioxyde de carbone et un autre gaz à effet de serre plus puissant.
Synthétisé en laboratoire par des chercheurs du Royaume-Uni et de Chine, le matériau est fabriqué en deux étapes, avec des réactions assemblant les éléments constitutifs du prisme triangulaire dans des cages tétraédriques plus grandes et plus symétriques – produisant la première structure moléculaire de ce type. L’équipe affirme.
Le matériau résultant, avec son abondance de molécules polaires, attire et retient les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone (CO2).2) avec une forte affinité. Il a également démontré une excellente stabilité dans l’eau, ce qui est essentiel pour son utilisation dans le captage du carbone dans les environnements industriels, à partir de flux de gaz humides ou humides.
« C’est une découverte passionnante » Il dit Mark Little, chercheur en matériaux à l’université Heriot-Watt d’Édimbourg et auteur principal de l’étude, a déclaré : « Parce que nous avons besoin de nouveaux matériaux poreux pour aider à résoudre les plus grands défis de la société, tels que la capture et le stockage des gaz à effet de serre. »
Bien que cela n’ait pas été largement testé, des expériences en laboratoire ont montré que le nouveau matériau en forme de cage possède également une capacité d’absorption élevée. Hexafluorure de soufre (SF6), ce qui, selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, est Le gaz à effet de serre le plus puissant.
Où CO2 Reste dans l’atmosphère pendant 5 à 200 ans, SF6 Il peut survivre entre 800 et 3 200 ans. C’est malgré SF6 Ses niveaux atmosphériques sont bien plus faibles et sa durée de vie extrêmement longue confère au SF6 Potentiel de réchauffement climatique de Environ 23 500 fois Celui du CO2 Par rapport à il y a plus de 100 ans.
Supprimer de grandes quantités de SF6 Et partager2 Depuis l’atmosphère, ou plutôt en l’empêchant d’y pénétrer, c’est ce que nous devons faire de toute urgence pour contrôler le changement climatique.
Les chercheurs estiment que nous devons creuser autour 20 milliards de tonnes de dioxyde de carbone2 Chaque année Annuler nos émissions de carbone qui ne font que croître.
À ce jour, des stratégies de décarbonation sont en place 2 milliards de tonnes par an, mais ce sont surtout les arbres et le sol qui font leur travail. Juste à propos de 0,1 pour cent d’élimination du carboneEnviron 2,3 millions de tonnes par an, grâce à de nouvelles technologies comme le captage direct de l’air, qui utilise des matériaux poreux pour absorber le dioxyde de carbone.2 Depuis les airs.
Les chercheurs sont occupés Créer de nouveaux matériaux Pour améliorer le captage direct de l’air afin de le rendre plus efficace et moins consommateur d’énergie, ce nouveau matériau pourrait être une autre option. Mais pour éviter les pires effets du changement climatique, nous devons travailler à réduire les émissions de gaz à effet de serre plus rapidement que ces technologies émergentes ne peuvent le faire actuellement.
Cependant, nous devons faire tout notre possible pour résoudre ce problème mondial. Créer un matériau d’une telle complexité structurelle n’a pas été facile, même si les molécules élémentaires s’assemblaient techniquement elles-mêmes.
Cette stratégie est appelée Auto-assemblage supramoléculaire. Ils peuvent produire des structures chimiquement réticulées à partir d’éléments de base plus simples, mais nécessitent quelques ajustements car « les meilleures conditions de réaction ne sont souvent pas intuitivement évidentes », expliquent Little et ses collègues. expliqué dans leur article publié.
Plus la molécule finale est complexe, plus elle est difficile à synthétiser et plus un « brouillage » moléculaire peut se produire dans ces réactions.
Pour aborder ces interactions moléculaires invisibles, les chercheurs ont utilisé des simulations pour prédire comment leurs molécules primaires s’assembleraient dans ce nouveau type de matériau poreux. Ils ont pris en compte la géométrie des molécules initiales potentielles, ainsi que la stabilité chimique et la dureté du produit final.
Outre sa capacité à absorber les gaz à effet de serre, les chercheurs ont déclaré Suggérer Les nouveaux matériaux pourraient également être utilisés pour éliminer d’autres vapeurs toxiques de l’air, telles que les composés organiques volatils, qui se transforment facilement en vapeurs ou en gaz provenant des surfaces, y compris à l’intérieur des voitures neuves.
« Nous considérons cette étude comme une étape importante vers l’ouverture de telles applications à l’avenir », a déclaré Little. Il dit.
L’étude a été publiée dans Synthèse de la nature.
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La capsule d’imagerie gastro-intestinale change la donne dans la surveillance et le traitement de l’œsophage – Techniques chirurgicales
Image : Illustration schématique de MAGIC (Image fournie par Park et al. DOI : 10.34133/bmef.0041)
Cette capsule d’imagerie gastro-intestinale nouvellement développée est sur le point de changer la donne en matière de surveillance et d’interventions œsophagiennes.
La capsule d’imagerie gastro-intestinale d’ablation multifonctionnelle (MAGIC) développée par des chercheurs de l’Université Johns Hopkins (Baltimore, MD, États-Unis) combine la technologie avancée de tomographie par cohérence optique (OCT) avec une caméra endoscopique miniature et un laser d’ablation. Cette combinaison offre des capacités inégalées en matière d’imagerie et potentiellement de traitement de l’œsophage. Avec deux longueurs d’onde de fonctionnement de 800 et 1 300 nm, MAGIC offre une excellente résolution et un excellent contraste d’imagerie, permettant aux cliniciens de détecter les lésions précoces avec une précision exceptionnelle. L’ajout du laser d’ablation intégré améliore la fonctionnalité de MAGIC, ouvrant la possibilité d’un traitement potentiel des anomalies œsophagiennes au cours de la même procédure utilisée pour la détection.
MAGIC représente une avancée majeure pour répondre au besoin clinique d’un système combiné de surveillance et de traitement de l’œsophage. Les techniques actuelles d’endoscopie par capsule captive (TCE), bien qu’innovantes, sont entravées par une résolution insuffisante, un contraste d’imagerie et un manque de guidage visuel. MAGIC comble ces lacunes, ouvrant la voie à une utilisation clinique plus large et à de meilleurs résultats pour les patients. Les chercheurs sont optimistes quant au potentiel transformateur de MAGIC et sont impatients de poursuivre son développement et sa mise en œuvre clinique. Cette technologie pionnière est sur le point de révolutionner les soins de santé œsophagiens et d’améliorer considérablement la vie des patients du monde entier.
Liens connexes:
Université Johns Hopkins
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Une étude hébraïque réalisée aux États-Unis a révélé que l’ozone joue un rôle majeur dans le climat des exoplanètes
L’ozone, un gaz hautement réactif composé de trois atomes d’oxygène qui est un produit naturel et artificiel présent dans la haute atmosphère (stratosphère) et la basse atmosphère (troposphère) de la Terre, peut être bon ou mauvais pour la Terre.
Dans la haute atmosphère, il se crée naturellement lorsque les rayons ultraviolets et l’oxygène se mélangent. Là, la couche d’ozone, située entre 9,6 et 48 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, réduit la quantité de rayonnement ultraviolet nocif qui atteint la surface de la Terre ; Dans certaines parties de l’Australie, de la Nouvelle-Zélande, de l’Afrique du Sud, de l’Argentine et du Chili, il existe des trous d’ozone qui exposent les habitants à de nombreuses radiations.
Dans la basse atmosphère, celle que nous respirons, l’ozone se forme principalement à partir de réactions photochimiques entre deux grandes classes de polluants atmosphériques : les composés organiques volatils (COV) et les oxydes d’azote (NOx). Les sources importantes de COV sont les usines chimiques, les stations-service, les peintures à l’huile, les parkings, les presses à imprimer, les centrales électriques, les fours et chaudières industriels, les voitures et les camions. L’ozone contribue à ce que nous appelons le smog ou la brume.
Cependant, l’ozone est également un facteur en dehors de notre système solaire, dans les exoplanètes. Dans la recherche de la vie en dehors de notre système solaire, une nouvelle étude de l’Université hébraïque de Jérusalem (HU) étudie la dynamique atmosphérique de la planète Proxima Centauri b et le rôle important de l’ozone dans la formation des climats planétaires. La recherche représente un pas en avant majeur dans notre compréhension des exoplanètes habitables.
Une nouvelle étude menée par le Dr Assaf Hochman du Freddie et Nadine Herman Earth Institute de l’Université de Houston et son équipe a révélé de nouvelles informations sur l’atmosphère des exoplanètes semblables à la Terre.
L’avènement des observatoires de nouvelle génération, notamment le télescope spatial James Webb et les télescopes au sol avancés tels que les ELT, LIFE et HWO, a marqué le début d’une nouvelle ère d’exploration des exoplanètes.
L’étude, menée par Hochman en collaboration avec le Dr Paolo De Luca du Barcelona Supercomputing Center en Espagne, le Dr Thaddeus Komacek de l’Université du Maryland et Marek Bram de l’Université d’Édimbourg en Écosse, se concentre sur la mystérieuse planète Proxima Centauri. b, une planète mystérieuse. Une exoplanète très proche du système solaire terrestre.
Les chercheurs découvrent la relation entre les niveaux d’ozone et la stabilité atmosphérique
L’équipe a révélé le rôle de l’ozone dans la formation de la dynamique climatique de la planète Proxima Centauri b. Leurs découvertes, dérivées de simulations sophistiquées de modèles chimiques climatiques et de récents développements dans la théorie des systèmes dynamiques, révèlent une relation entre les niveaux d’ozone et la stabilité atmosphérique.
« Imaginez un monde dans lequel l’ozone affecte la température et la vitesse du vent et détient la clé de l’habitabilité de la planète », a déclaré Hochman. « Notre étude révèle ce lien complexe et souligne l’importance de prendre en compte l’ozone réactif et d’autres espèces photochimiques dans notre quête pour comprendre les exoplanètes semblables à la Terre. »
Le document de recherche a été publié dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society Sous le titre « L’effet de l’ozone sur la dynamique climatique des exoplanètes semblables à la Terre : le cas de l’étoile Proxima Centauri b ».
Les principaux résultats de l’étude révèlent l’effet de l’ozone réactif sur les propriétés de l’atmosphère de la planète. Il convient de noter que les recherches mettent en évidence l’impact significatif de l’ozone sur la répartition de la température atmosphérique et la configuration des vents. En intégrant l’effet de l’ozone, l’équipe a observé une réduction des différences de température hémisphérique et une augmentation de la température atmosphérique à des altitudes spécifiques, indiquant un équilibre délicat entre la composition chimique de l’atmosphère et la dynamique climatique.
En outre, l’étude révèle un cadre pour comprendre l’influence des espèces photochimiques sur la dynamique climatique des exoplanètes, ouvrant la porte à une compréhension plus approfondie des environnements habitables au-delà de notre système solaire.
« Nous sommes à l’aube d’une nouvelle ère dans l’exploration des exoplanètes », s’enthousiasme Hochman. « À chaque découverte, nous nous rapprochons de la découverte des secrets de mondes lointains et peut-être même de la découverte de signes de vie extraterrestre. »
L’équipe a déclaré que leur étude améliore notre connaissance de Proxima Centauri b et jette les bases de futures recherches sur l’atmosphère des exoplanètes. Les chercheurs ont conclu qu’en élargissant ce cadre pour inclure d’autres exoplanètes potentiellement habitables, les scientifiques visent à révéler une variété de compositions atmosphériques et de systèmes climatiques à travers l’univers, permettant ainsi une meilleure compréhension de la dynamique climatique de la Terre.
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