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Découvrir l'origine de circuits radio rares dans l'univers

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Découvrir l'origine de circuits radio rares dans l'univers

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Simulation des vents provoqués par des explosions stellaires à trois périodes différentes, à partir d'il y a 181 millions d'années. La moitié supérieure de chaque image montre la température du gaz, tandis que la moitié inférieure montre la vitesse radiale. Crédit : Cassandra Luchas / Institut scientifique du télescope spatial

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Simulation des vents provoqués par des explosions stellaires à trois périodes différentes, à partir d'il y a 181 millions d'années. La moitié supérieure de chaque image montre la température du gaz, tandis que la moitié inférieure montre la vitesse radiale. Crédit : Cassandra Luchas / Institut scientifique du télescope spatial

Ce n'est pas tous les jours que les astronomes disent : « Qu'est-ce que c'est ? Après tout, la plupart des phénomènes astronomiques observés sont connus : étoiles, planètes, trous noirs, galaxies. Mais en 2019, le nouveau télescope ASKAP (Australian Square Kilometer Array) a capturé quelque chose que personne n'avait jamais vu auparavant : des cercles d'ondes radio si grands qu'ils contiennent des galaxies entières en leur centre.

Alors que la communauté astrophysique essayait de déterminer ce qu’étaient ces cercles, elle voulait également savoir « pourquoi » ces cercles existaient. Aujourd'hui, une équipe dirigée par Alison Coyle, professeur d'astronomie et d'astrophysique à l'Université de Californie à San Diego, pense avoir trouvé la réponse : les cercles sont des coquilles formées par des vents galactiques, peut-être à partir d'étoiles massives explosives connues sous le nom de supernovas. Leurs travaux sont publiés dans nature.

Cowell et ses collaborateurs ont étudié les galaxies massives en « étoile » capables de propulser ces vents extrêmement rapides. Les galaxies Starburst ont un taux de formation d’étoiles exceptionnellement élevé. Lorsque les étoiles meurent et explosent, elles expulsent du gaz de l’étoile et de ses environs dans l’espace interstellaire. Si suffisamment d’étoiles explosent à proximité les unes des autres en même temps, la force de ces explosions peut pousser le gaz hors de la galaxie elle-même et dans le vent, qui peut se déplacer à des vitesses allant jusqu’à 2 000 kilomètres par seconde.

« Ces galaxies sont vraiment intéressantes », a déclaré Cowell, qui est également président du Département d'astronomie et d'astrophysique. « Ils se produisent lorsque deux grandes galaxies entrent en collision. La fusion pousse tout le gaz dans une très petite zone, provoquant une intense explosion de formation d'étoiles. Les étoiles massives brûlent rapidement et lorsqu'elles meurent, elles expulsent leur gaz dans les vents. »

Source énorme, rare et inconnue

Les progrès technologiques ont permis à ASKAP de scanner de grandes parties du ciel dans des limites très faibles, rendant les circuits radio individuels (ORC) détectables pour la première fois en 2019. Les ORC étaient énormes : des centaines de kiloparsecs de diamètre, ce qui équivaut à Un kiloparsec équivaut à 3 260 années-lumière. (Pour référence, la Voie Lactée mesure environ 30 kiloparsecs.)

Une simulation informatique d'un vent galactique à réaction tiré à une vitesse initiale de 450 kilomètres par seconde et un débit massique de 200 masses solaires par an, qui souffle du gaz hors de la galaxie pendant 200 millions d'années dans le milieu galactique environnant. Le panneau de gauche montre la température du gaz et le panneau de droite montre la densité du gaz. Cette simulation fournit une explication possible de l’origine des circuits radio individuels. Crédit : Cassandra Luchas / Institut scientifique du télescope spatial

Plusieurs théories ont été proposées pour expliquer l'origine des ORC, notamment les fusions de nébuleuses planétaires et de trous noirs, mais les données radio à elles seules n'ont pas permis de faire la distinction entre les théories.

Cowell et ses collaborateurs étaient intrigués et pensaient qu'il était possible que les anneaux radio soient une évolution des stades ultérieurs des galaxies en étoile qu'ils étudiaient. Ils ont commencé des recherches sur ORC 4, le premier ORC découvert et observable depuis l'hémisphère nord.

Jusqu’alors, les ORC n’étaient observés que par leurs émissions radio, sans aucune donnée optique. L'équipe de Cowell a utilisé un spectrographe de champ intégré à l'observatoire WM Keck de Maunakea, à Hawaï, pour examiner ORC 4, qui a révélé une énorme quantité de gaz comprimé, chauffé et intensément lumineux, bien plus que ce que l'on voit dans la galaxie moyenne.

Avec plus de questions que de réponses, l'équipe se met au travail de détective. À l’aide de données d’imagerie optique et infrarouge, ils ont déterminé que les étoiles de la galaxie ORC 4 ont environ 6 milliards d’années. « Il y a eu une explosion de la formation d'étoiles dans cette galaxie, mais elle s'est terminée il y a environ un milliard d'années », a déclaré Cowell.

Cassandra Luchas, chercheuse postdoctorale au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, spécialisée dans l'aspect théorique des vents galactiques et co-auteur de l'article, a effectué un ensemble de simulations informatiques numériques pour reproduire la taille et les propriétés de la radio à large bande. Un anneau contenant une grande quantité de gaz froid a été projeté dans la galaxie centrale.

Leurs simulations ont montré que les vents galactiques soufflent pendant 200 millions d’années avant de s’arrêter. Lorsque les vents se sont arrêtés, le choc vers l'avant a continué à pousser le gaz à haute température hors de la galaxie et a créé un anneau radio, tandis que le choc inverse a envoyé du gaz froid retomber sur la galaxie. La simulation a duré plus de 750 millions d’années, dans l’âge stellaire estimé à 1 milliard d’années pour ORC 4.

« Pour que cela fonctionne, vous avez besoin d'un débit massique élevé, ce qui signifie qu'il éjecte beaucoup de matière très rapidement. Et le gaz environnant à l'extérieur de la galaxie doit être de faible densité, sinon le choc s'arrêtera. Ce sont les deux clés. facteurs », a déclaré Cowell.

« Il s'avère que les galaxies que nous avons étudiées ont des débits massiques élevés. Ils sont rares, mais ils existent. Je pense vraiment que cela indique des ORC résultant d'une sorte de vent galactique. »

Non seulement les vents fluides peuvent aider les astronomes à comprendre les ORC, mais les ORC peuvent également aider les astronomes à comprendre les vents fluides.

« Les ORC nous permettent de voir les vents grâce aux données radio et à la spectroscopie », a déclaré Cowell.

« Cela peut nous aider à déterminer la fréquence de ces vents galactiques intenses et fluides et quel est le cycle de vie du vent. Cela peut également nous aider à en apprendre davantage sur l'évolution des galaxies : toutes les galaxies massives passent-elles par une phase ORC ? Les galaxies spirales tournent-elles en elliptiques alors qu'ils ne le font pas. Formation d'étoiles plus longue ? Je pense que nous pouvons apprendre beaucoup de choses sur les ORC et apprendre des ORC. « 

Plus d'information:
Le fichier Allison, un gaz ionisé s'étendant sur plus de 40 kiloparsecs dans une galaxie hôte dotée d'un circuit radio exotique, nature (2024). est ce que je: 10.1038/s41586-023-06752-8. www.nature.com/articles/s41586-023-06752-8

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Le chef de l’Agence spatiale américaine veut parler avec la Chine des débris spatiaux

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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.

Missile Longue Marche 6 modifié. Image de la China Aerospace Science and Technology Corporation

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.

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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides

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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.

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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.

Une image à exposition temporelle capture la trajectoire enflammée d'une fusée Falcon 9 alors qu'elle s'éloigne de la station spatiale de Cap Canaveral tôt mercredi pour un vol visant à déployer 21 satellites Internet Starlink.
Une image à exposition temporelle montre la trajectoire enflammée d’une fusée Falcon 9 alors qu’elle s’éloignait de la station spatiale de Cap Canaveral tôt mercredi pour un vol visant à déployer 21 satellites Internet Starlink. Cette photo a été prise depuis le Pad 39A du Kennedy Space Center voisin, où la mission Polaris Dawn attend son lancement sur un vol commercial comportant la première sortie dans l’espace non gouvernementale. Ce vol est désormais suspendu dans l’attente d’une enquête sur les raisons pour lesquelles le premier étage d’une fusée Starlink s’est brisé lors de l’atterrissage sur un drone SpaceX au large des côtes.

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.

Une caméra montée sur le premier étage d'une fusée Falcon 9 a capturé une vue du drone
Une caméra montée sur le premier étage d’une fusée Falcon 9 a capturé une vue du « manque de gravité » du drone quelques instants avant l’atterrissage. Une caméra sur le drone montre le pont d’atterrissage éclairé par les gaz d’échappement de la fusée alors qu’elle s’approche du navire.

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Au moment de l'atterrissage, un incendie s'est déclaré et l'une des jambes d'atterrissage s'est effondrée.
Au moment de l’atterrissage, un incendie s’est déclaré et l’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée.

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Le missile est ensuite tombé dans l'océan Atlantique.
Le missile est ensuite tombé 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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