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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
Détenteur du record.Crédit : Collaboration JADES, P. Robertson et al./astronomie naturelle
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
Os de chien brillant.Crédit : Collaboration JADES
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
Celui qui a (peut-être) les premières étoiles.Crédit : Collaboration JADES, S. Tacchella et al./arXiv (CC BY 4.0)
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
Un gros grumeleux.Crédit : Collaboration JADES, KN Heinline et al./arXiv (CC BY 4.0)
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
À l’envers.Crédit : Collaboration JADES, WM Baker et al./arXiv (CC BY 4.0)
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
rose cosmiqueCrédit : Collaboration JADES, DJ Eisenstein et coll./ arXiv (CC BY 4.0)
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.
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
science
À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
EspaceX
La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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