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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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La Chine semble tenter de sauver le vaisseau spatial malheureux de l’oubli lunaire

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La Chine semble tenter de sauver le vaisseau spatial malheureux de l’oubli lunaire

HELSINKI — Les données de suivi semblent montrer que la Chine tente de récupérer un vaisseau spatial initialement destiné à la Lune, mais qui s'est retrouvé bloqué en raison d'un étage de fusée défectueux.

Les vaisseaux spatiaux DRO-A et B ont décollé du port spatial de Xichang à bord d'une fusée Longue Marche 2C le 13 mars. d'abord La reconnaissance de la mission est venue du média d'État chinois Xinhua, qui a annoncé que le vaisseau spatial n'avait pas été inséré avec précision dans son orbite désignée par l'étage supérieur de la fusée Yuanzheng-1S.

« L'étage supérieur a rencontré un dysfonctionnement pendant le vol, empêchant les satellites d'entrer avec précision sur l'orbite prédéfinie », a indiqué Xinhua. annonceur. « Des travaux d'élimination pertinents sont actuellement en cours », a-t-elle ajouté, citant le centre de lancement de Xichang.

Les données du 18e Escadron de défense spatiale (SDS) de l'US Space Force ont initialement montré des objets associés à un lancement en orbite terrestre basse (LEO). Cependant, les ensembles de données suivants à deux éléments de ligne (TLE), une représentation mathématique de l'orbite moyenne du satellite, issus de 18 SDS, montrent un objet du lancement (désignation internationale 2024-048A) sur une orbite hautement elliptique de 525 x 132 577 km de l'orbite terrestre. Le problème a depuis été soulevé, puisque le vaisseau spatial a été suivi sur une orbite de 971 x 225 193 km le 26 mars.

Cela indique qu'au moins un satellite, et éventuellement les deux – s'ils sont toujours attachés l'un à l'autre – se sont séparés de l'étage supérieur et que l'orbite de l'objet a été élevée.

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« Nous ne savons pas grand-chose, mais je pense que nous pouvons déduire des données de suivi que la charge utile (charge utile) s'est séparée de l'étage YZ et a brûlé au moins une orbite, indiquant une tentative de sauvetage de la mission. » a déclaré le tracker d'activité et astrophysicien Jonathan McDowell Actualités spatiales.

Ni les médias d'État ni les autorités spatiales chinoises n'ont rapporté que DRO-A et B visaient à atteindre la Lune. Cependant, le magazine 2023 papier La technologie de navigation relative de haute précision du même nom indique que les deux satellites visent une orbite rétrograde lointaine (DRO) autour de la Lune. Les données orbitales le confirment désormais.

Destination : orbite rétrograde lointaine

Les paires DRO-A et B sont conçues pour communiquer depuis une orbite rétrograde lointaine avec un autre satellite, appelé DRO-L, en orbite terrestre basse. DRO-L a été lancé sur une fusée Jilong 3 en février. DRO est une orbite lunaire haute qui se déplace dans la direction opposée à la rotation de la Lune autour de la Terre.

La Chine n'a pas encore fourni de mise à jour sur les satellites DRO-A et B. La brûlure post-orbite, lorsque le vaisseau spatial est au périgée, ou à son approche la plus proche de la Terre, pourrait élever son apogée, ou le point le plus éloigné de la Terre, à la distance lunaire.

Le vaisseau spatial devra ensuite effectuer un autre brûlage pour entrer sur son orbite lunaire prévue. On ne sait pas comment l’utilisation imprévue de carburant pour élever son orbite afin d’atteindre la Lune affecterait la mission.

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La mission peut être mise à jour si le ou les satellites entrent sur son orbite lunaire initialement prévue. La nature fermée de la mission en termes d'informations dément l'ouverture, tandis que l'atterrisseur Peregrine d'Astrobotic a connu des problèmes lors de sa malheureuse mission lunaire.

La mission DRO-A/B ne semble pas constituer un élément majeur des projets lunaires de la Chine et sa perte n'aurait pas d'impact majeur sur le programme d'exploration du pays. Il s’agit plutôt d’une mission de test technologique et orbital qui pourrait jouer un rôle dans ses ambitions lunaires plus larges visant à créer une infrastructure de navigation et de communication lunaire pour soutenir l’exploration lunaire.

Ce n’est pas non plus la seule nouvelle mission lunaire chinoise. Le satellite relais de communications lunaires Queqiao-2 a été lancé le 19 mars en tant que précurseur de la mission de retour d'échantillons sur la face cachée Chang'e-6, dont le lancement est prévu en mai. Deux satellites plus petits, appelés Tiandu-1 et Tiandu-2, étaient à bord du lancement en tant qu'explorateurs des plans plus larges de la constellation Queqiao.

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Vie microbienne inexplorée dans les estuaires souterrains

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Vie microbienne inexplorée dans les estuaires souterrains
Les faits saillants de l'éditeur sont des résumés de recherches récentes rédigées par les éditeurs de la revue AGU.
source: Journal de recherche géophysique : Biogéosciences

Les estuaires souterrains (STE), où se mélangent les eaux souterraines terrestres et l’eau de mer, sont vitaux pour les écosystèmes côtiers océaniques. Il a été défini pour la première fois il y a 25 ans par Willard Moore (1999), ces régions ne sont pas bien étudiées, même si elles sont confrontées à des menaces croissantes en raison des futurs changements globaux.

Adesari et al. [2024] Il cherche à combler les lacunes des connaissances en mesurant les communautés microbiennes et leurs fonctions au sein des STE. En utilisant des incubations de sédiments qui imitent les facteurs de stress attendus, tels que l'élévation du niveau de la mer, l'augmentation des niveaux de nutriments et de longs temps de séjour, l'étude révèle la sensibilité des communautés microbiennes aux changements de nitrate et de salinité.

Ces résultats soulignent le rôle central des communautés microbiennes dans la réponse aux fluctuations environnementales du microbiote et dans la régulation des cycles du carbone et de l’azote dans les zones océaniques côtières. De plus, les activités humaines remodèlent radicalement les entreprises publiques, soulignant le besoin urgent d’efforts de conservation, tels que la réduction des taux de prélèvement des eaux souterraines.

Citation : Adyasari, D., Dimova, NT, Ní Chadhain, SM et Waska, H. (2024). Communautés microbiennes et activité métabolique dans les aquifères riches en matières organiques : l'impact des changements climatiques et d'utilisation des terres. Journal de recherche géophysique : Biogéosciences129, e2023JG007660. https://doi.org/10.1029/2023JG007660

—Marguerite A. Xenopoulos, rédacteur en chef, JGR : Biogéosciences

Texte © 2024. Les auteurs. CC BY-NC-ND 3.0
Sauf indication contraire, les images sont soumises au droit d'auteur. Toute réutilisation sans autorisation expresse du titulaire des droits d'auteur est interdite.

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Les neurones sensoriels jouent un rôle central dans la coordination de la réparation et de la régénération des tissus

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Des chercheurs de l’Université Monash et de l’Université d’Osaka ont dévoilé une découverte révolutionnaire concernant le rôle central des neurones sensoriels dans la régulation de la réparation et de la régénération des tissus, ce qui est très prometteur pour les patients souffrant d’une mauvaise cicatrisation des tissus et de diabète.

En collaboration avec le professeur Shizuo Akira de l'Union internationale de recherche sur le cancer, une équipe de recherche dirigée par le professeur agrégé Mikael Martino de l'université Monash, qui a également occupé un poste à plusieurs postes à l'université d'Osaka, a publié une avancée majeure dans la médecine régénérative. .. nature.

Leurs recherches mettent en évidence l’interaction complexe entre les systèmes nerveux et immunitaire, ainsi que l’implication essentielle des neurones sensoriels dans la réparation et la régénération des tissus. Alors que les neurones sensoriels nociceptifs sont principalement associés à la sensation de douleur, leur contribution à la régénération tissulaire n’était pas claire jusqu’à présent. Grâce à leurs recherches, l’équipe a démontré que la suppression d’un sous-type spécifique de neurones sensoriels contenant le canal ionique Nav1.8 altère considérablement la réparation des plaies cutanées et la régénération musculaire après une blessure. En outre, ils ont révélé que les terminaisons de ces neurones sensoriels s’étendent jusqu’à la peau et aux tissus musculaires blessés et communiquent avec les cellules immunitaires via le peptide neuronal lié au gène de la calcitonine (CGRP) pendant le processus de guérison. Ce neuropeptide joue un rôle crucial en influençant les cellules immunitaires pour faciliter la guérison des tissus après une blessure. Dans des modèles précliniques, tels que des souris dépourvues de neurones sensoriels et des souris diabétiques dont les neurones périphériques sont endommagés, une version technique du CGRP a été utilisée, conçue pour améliorer son efficacité, accélérer la cicatrisation des plaies et favoriser la régénération musculaire.

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Ces résultats sont très prometteurs pour la médecine régénérative, en particulier dans le traitement des tissus mal cicatrisés, couramment observés dans des pathologies telles que le diabète. En regardant vers l’avenir, l’équipe vise à développer des thérapies innovantes ciblant les causes sous-jacentes d’une mauvaise réparation tissulaire en exploitant les interactions neuro-immunes.

L'Université Monash est l'un des partenaires mondiaux de connaissances de l'Université d'Osaka, un partenariat stratégique visant à développer des programmes de recherche et d'enseignement durables et de haute qualité qui peuvent contribuer à résoudre les problèmes mondiaux. L'auteur principal, Mikael Martino, un fervent défenseur de la collaboration entre les deux universités, a souligné l'importance des relations interinstitutionnelles solides et du système de nomination mutuelle pour permettre aux chercheurs internationaux comme lui de collaborer efficacement avec les universitaires de l'Université d'Osaka.

source:

Référence du magazine :

Lu, Y.-Z., et autres. (2024). Les neurones sensoriels CGRP favorisent la guérison des tissus via les neutrophiles et les macrophages. nature. est ce que je.org/10.1038/s41586-024-07237-y.

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