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Le télescope spatial James Webb révèle une évolution surprenante de la formation des trous noirs et des galaxies : ScienceAlert

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Le télescope spatial James Webb révèle une évolution surprenante de la formation des trous noirs et des galaxies : ScienceAlert

Le début de l’univers a toujours été un problème de poule et d’œuf. Les étoiles et les galaxies se sont-elles formées en premier, avec des trous noirs fusionnant lentement en leur centre ? Ou les trous noirs sont-ils apparus avant les premières galaxies ?

Alors que la matière commençait à se refroidir et à s'accumuler après le Big Bang, elle s'est agencée selon les formes et les objets que nous observons tout au long de ses 13,8 milliards d'années d'histoire. Aujourd’hui, nous voyons ces objets comme des étoiles regroupées dans des systèmes liés gravitationnellement que nous appelons galaxies, qui gravitent autour d’un trou noir supermassif en leur centre.

Traditionnellement, on supposait que les étoiles et les galaxies étaient là en premier. Mais une nouvelle analyse des données de l'univers primitif collectées par le télescope spatial James Webb suggère que les trous noirs et les galaxies sont apparus ensemble et que les trous noirs ont façonné les galaxies qui ont évolué autour d'eux.

« Nous savons que ces trous noirs géants existent au centre des galaxies proches de notre propre Voie lactée, mais la plus grande surprise maintenant est qu'ils étaient également présents dans l'univers primitif et ont presque servi de blocs de construction ou de graines pour les premières galaxies. » dit l'astronome Joseph Silk De l'Université Johns Hopkins aux États-Unis et de l'Université de la Sorbonne en France.

« Ils ont vraiment tout stimulé, comme les mégaphones géants de la formation d'étoiles, ce qui constitue un renversement complet de ce que nous pensions possible auparavant – à tel point que cela pourrait complètement ébranler notre compréhension de la formation des galaxies. »

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Il y a beaucoup de choses que nous ignorons sur le premier univers, pour la simple raison que nous ne pouvons pas le voir. Quand la matière a commencé à s’accumuler au cours des 500 premiers millions d’années 1 milliard d'années Après le Big Bang, un épais brouillard de gaz entre les étoiles et les galaxies a rendu l’espace opaque.

Nous pensions avoir une assez bonne maîtrise des choses. Mais ensuite, au cours de la dernière décennie, nous avons commencé à découvrir des choses qui ne correspondaient pas au modèle construit par les scientifiques. Comme des trous noirs et des galaxies beaucoup plus grandes que ce que nous pensions avoir pu se former quelque temps après le Big Bang. Lorsque le télescope spatial James Webb est apparu, il a montré qu'il y avait beaucoup plus de ces gros objets, observés encore plus tôt, que nous ne l'avions imaginé.

Les trous noirs supermassifs posent un problème particulier, en raison de la manière dont certains trous noirs se forment à partir des étoiles. Lorsqu'une étoile particulièrement grande meurt, son noyau s'effondre, laissant un trou noir environ 50 fois la masse du Soleil.

Des trous noirs plus massifs peuvent se former à la suite de collisions entre ces objets, mais les trous noirs supermassifs ont une masse de plusieurs millions à des milliards de fois celle du Soleil. Si ces objets se formaient à partir de la base, cela prendrait très longtemps et il faudrait que les étoiles soient là en premier.

Les données du télescope spatial James Webb révèlent l’existence de trous noirs supermassifs très tôt dans l’histoire de l’univers. Nous avons observé des organismes géants moins de 500 millions d'années après le Big Bang, un à 470 millions d'années et un autre à 400 millions d'années ; Il est intéressant de noter que la masse du dernier trou noir, qui représente environ 1,6 million de soleils, semble être égale à la masse des petites galaxies qui gravitent autour de lui.

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Cela suggère fortement qu’il existe un autre mécanisme pour la formation des trous noirs : des nuages ​​massifs de matière s’effondrent directement dans des trous noirs sans devenir des étoiles.

Selon l’analyse de Silk et de son équipe, cela signifie qu’ils auraient pu exister très tôt, coexister avec la galaxie naissante et stimuler sa croissance. Alors que la partie centrale du nuage s’est effondrée en un trou noir, les bords restants du nuage sont devenus le matériau nécessaire à la formation de jeunes étoiles.

En effet, le processus d’alimentation des trous noirs déclenche des vents puissants et des jets de plasma à grande vitesse qui déchirent l’espace environnant, comprimant le gaz de formation d’étoiles et déclenchant d’intenses vagues de formation d’étoiles.

« Nous soutenons que le trou noir s'échappe des nuages ​​de gaz écrasés, les transformant en étoiles et accélérant considérablement le taux de formation des étoiles. » Soie dit.

« Nous ne pouvons pas voir ces vents violents ou ces jets au loin, mais nous savons qu'ils doivent être là car nous voyons tellement de trous noirs dans l'univers primitif. »

Les observations futures devraient aider les astronomes à déterminer la précision de ce modèle et à l’améliorer encore.

Mais maintenant, il semble que le problème de la poule ou de l'œuf soit une simplification excessive : ce n'est pas l'un ou l'autre, mais les deux ensemble, transformant la soupe de l'univers primitif en une glorieuse collection de galaxies, chacune alimentée par des forces. d'énergie. Un trou noir sillonne l’univers à perte de vue.

La recherche a été publiée dans Lettres de journaux astrophysiques.

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Le sol est en lave : une exoplanète super-Terre brille de lave en fusion pressée par les voisins | Actualités scientifiques

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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.

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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

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Comment les chauves-souris de Salomon défient leur apparence

Les chercheurs ont découvert une diversité génétique significative parmi les chauves-souris à nez feuille des Îles Salomon, révélant que les chauves-souris de tailles similaires sur différentes îles sont des espèces génétiquement distinctes. Cette découverte remet en question les classifications morphologiques précédentes et a des implications pour la conservation et la compréhension des processus évolutifs. Crédit : SciTechDaily.com

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.

Îles du Lac Vuna Vuna

Îles du lagon Vuna Vuna du groupe de Nouvelle-Géorgie, Îles Salomon. Ce groupe d’îles héberge quatre espèces de chauves-souris hyposiderus, dont les deux espèces mentionnées dans l’étude de l’évolution convergente à travers l’archipel. Crédit : RG Moyle

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.

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« 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.

Chauve-souris des Îles Salomon

Photographies du site de Guadalcanal montrant la différence de taille entre les espèces sympatriques H. diadema et H. des dinosaures. Crédit : Lavery et coll.

« 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. »

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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.

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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.
NEW DELHI : Le mystère a toujours entouré la relation entre la zone ensoleillée et son ventre Couches de l’atmosphère Il subit un processus de chauffage impressionnant allant de 10 000 degrés Fahrenheit à près de 1 million de degrés Fahrenheit, soit 100 fois plus chaud que la surface brillante adjacente. Des recherches récentes, dirigées par le scientifique Sovik Bose, ont mis en lumière augmentation de la température Mécanisme d’action à l’intérieur de la mousse.
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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