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Des astronomes ont découvert le premier amas d’étoiles binaires abstraites

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Des astronomes ont découvert le premier amas d’étoiles binaires abstraites

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Les études réalisées par le télescope Swift-UVOT de la NASA fournissent les aperçus les plus détaillés jamais capturés en lumière ultraviolette des Grands et Petits Nuages ​​de Magellan, les deux grandes galaxies les plus proches de la nôtre. Les chercheurs utilisent cet ensemble de données ultraviolettes pour identifier les systèmes candidats ciblés dans cet article. Source : NASA/SWIFT/S. Imler (Goddard) et M. Siegel (Pennsylvanie)

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Les études réalisées par le télescope Swift-UVOT de la NASA fournissent les aperçus les plus détaillés jamais capturés en lumière ultraviolette des Grands et Petits Nuages ​​de Magellan, les deux grandes galaxies les plus proches de la nôtre. Les chercheurs utilisent cet ensemble de données ultraviolettes pour identifier les systèmes candidats ciblés dans cet article. Source : NASA/SWIFT/S. Imler (Goddard) et M. Siegel (Pennsylvanie)

Des astronomes de l’Université de Toronto ont découvert un groupe d’étoiles massives qui ont été dépouillées de leur enveloppe d’hydrogène par leurs compagnes des systèmes binaires. les résultats, Publié dans les sciencesmettant en évidence les étoiles chaudes à l’hélium qui seraient à l’origine des fusions de supernovae et d’étoiles à neutrons pauvres en hydrogène.

Depuis plus d’une décennie, les scientifiques supposent qu’environ une étoile massive sur trois est privée de son enveloppe d’hydrogène dans les systèmes binaires. Cependant, jusqu’à présent, un seul candidat potentiel a été identifié.

« Ce n’est pas un problème », déclare la co-auteure Maria Drott, professeure adjointe au David A. Institut Dunlap d’astronomie et d’astrophysique et Institut Dunlap d’astronomie et d’astrophysique de l’Université de Toronto : « C’était un trou immense et évident. »

Vue d’artiste de l’évolution d’une étoile binaire chaude et de masse élevée. film. Crédit : ISO/L. calsada/m. Kornmesser/SE de Mink

« Si ces étoiles s’avèrent rares, alors tout notre cadre théorique pour tous ces différents phénomènes est erroné, avec des implications pour les supernovae, les ondes gravitationnelles et la lumière provenant de galaxies lointaines », explique Drot. « Cette découverte montre que ces étoiles existent bel et bien. »

« Désormais, nous pourrons faire une physique plus détaillée avec ces étoiles », explique Drot. « Par exemple, les prévisions sur le nombre de fusions d’étoiles à neutrons que nous devrions observer sont basées sur les propriétés de ces étoiles, telles que la quantité de matière qui en sort dans le vent stellaire. Désormais, pour la première fois, nous pourrons mesurer cela, alors qu’avant on extrapolait. »

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Des étoiles binaires nues ont déjà été invoquées pour expliquer pourquoi un tiers des supernovae effondrées contiennent beaucoup moins d’hydrogène que l’explosion typique d’une étoile supergéante rouge. Drot et ses collègues suggèrent que ces étoiles nouvellement découvertes finiront par exploser sous forme de supernovae pauvres en hydrogène. On pense également que ces systèmes stellaires sont essentiels à la formation de fusions d’étoiles à neutrons, comme celles qui émettent des ondes gravitationnelles détectées depuis la Terre par l’expérience LIGO.

En fait, les chercheurs pensent que certains des objets de leur échantillon actuel sont des étoiles nues avec des compagnons d’étoiles à neutrons ou de trous noirs. Ces objets existent à un stade juste avant de devenir des étoiles à neutrons doubles ou des étoiles à neutrons ainsi que des systèmes de trous noirs qui peuvent éventuellement fusionner.

Visualisation d’une étoile binaire subissant un transfert de masse. Crédit : ©Ylva Gottberg

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Visualisation d’une étoile binaire subissant un transfert de masse. Crédit : ©Ylva Gottberg

« De nombreuses étoiles font partie d’une danse cosmique avec un partenaire, en orbite autour de l’autre dans un système binaire. Ce ne sont pas des géants isolés, mais plutôt une partie d’un duo dynamique, interagissant et s’influençant tout au long de leur vie », explique Bethany Ludwig, chercheuse scientifique. Doctorant. Dr.. Étudiant au département David A.. Professeur Dunlap d’astronomie et d’astrophysique à l’Université de Toronto et troisième auteur de cet article. « Notre travail met en lumière ces relations fascinantes, révélant un univers plus interconnecté et plus dynamique que nous ne l’imaginions auparavant. »

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« Tout comme les humains sont des créatures sociales, les étoiles, surtout les plus massives, sont rarement seules », explique Ludwig.

À mesure que les étoiles évoluent et se dilatent pour devenir des géantes rouges, l’hydrogène situé à leurs bords extérieurs peut être éliminé par la gravité de son compagnon, laissant ainsi exposé le noyau d’hélium extrêmement chaud. Ce processus peut prendre des dizaines de milliers, voire des centaines de milliers d’années.

Les étoiles abstraites sont difficiles à trouver car une grande partie de la lumière qu’elles émettent se situe en dehors du spectre de la lumière visible et peut être obscurcie par la poussière de l’univers ou éclipsée par leurs étoiles compagnes.

Drott et ses collaborateurs ont commencé leurs recherches en 2016. Après avoir étudié les supernovas pauvres en hydrogène au cours de sa thèse de doctorat, Drott s’est mise à la recherche des étoiles nues qui se trouveraient au cœur de leur noyau au cours d’une bourse postdoctorale Hubble de la NASA dans les observatoires cosmiques. Institution Carnegie pour les sciences. Lors d’une conférence, elle a rencontré sa co-auteure Ylva Gottberg, aujourd’hui professeure adjointe à l’Institut des sciences et technologies d’Autriche (ISTA), qui avait récemment construit de nouveaux modèles théoriques de ce à quoi devraient ressembler ces étoiles.

Drout, Götberg et leurs collaborateurs ont conçu une nouvelle étude pour examiner la partie ultraviolette du spectre où les étoiles très chaudes émettent la majeure partie de leur lumière. Bien que les rayons ultraviolets soient invisibles à l’œil nu, ils peuvent être détectés par des instruments et télescopes spécialisés.

À l’aide des données du télescope ultraviolet/optique Swift, les chercheurs ont collecté la luminosité de millions d’étoiles dans les Grands et Petits Nuages ​​de Magellan, deux des galaxies les plus proches de la Terre. Ludwig a développé le premier catalogue UV à grande échelle des nuages ​​de Magellan et a utilisé la photométrie UV pour détecter des systèmes présentant des émissions UV inhabituelles, suggérant l’existence possible d’une étoile nue.

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Ils ont mené une étude pilote de 25 objets, obtenant une spectroscopie optique à l’aide des télescopes Magellan de l’Observatoire de Las Campanas entre 2018 et 2022. Ils ont utilisé ces observations pour prouver que les étoiles étaient chaudes, petites, pauvres en hydrogène et dans des systèmes binaires – tout cela était conforme aux attentes de leur modèle.

Actuellement, les chercheurs continuent d’étudier les étoiles identifiées dans cet article et élargissent leurs recherches pour en trouver davantage. Ils effectueront des recherches dans les galaxies proches et dans notre propre galaxie, la Voie lactée, grâce à des programmes basés sur le télescope spatial Hubble, le télescope à rayons X Chandra, les télescopes Magellan et le télescope anglo-australien. Dans le cadre de cette publication, tous les modèles théoriques et données utilisés pour identifier ces étoiles ont été publiés et mis à la disposition d’autres scientifiques.

Les institutions collaboratrices comprennent l’Université de Toronto, les observatoires de la Carnegie Institution for Science, l’Institut Max Planck d’astrophysique, l’Institut Anton Pannekoek d’astronomie, l’Institut Dunlap d’astronomie et d’astrophysique et l’Observatoire Steward.

Plus d’information:
M. R. Drout et al., Population observée d’étoiles d’hélium de masse intermédiaire divisées en binaires, les sciences (2023). est ce que je: 10.1126/science.ade4970. www.science.org/doi/10.1126/science.ade4970

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Pourquoi avons-nous plus que jamais besoin de l’astronomie ?

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Pourquoi avons-nous plus que jamais besoin de l’astronomie ?

On me demande souvent pourquoi je suis passionné par l’astronomie. Sans aucun doute, la réponse courte réside dans les efforts très réussis de la NASA pour faire atterrir des Américains sur la Lune. Mais il y avait aussi autre chose. J'ai grandi dans une petite ville où tout ce que j'avais à faire après le lancement d'une fusée depuis Cap Kennedy était de sortir dans mon jardin pour une vue imprenable sur la lune, Vénus et les étoiles les plus brillantes du ciel de début de soirée.

Cette année, j'ai passé la majeure partie de l'hiver nord-américain sous l'équateur, au Chili et en Argentine ; D'abord lors d'une conférence d'astronomie au Chili, puis lors d'une visite des radiotélescopes au sud de Buenos Aires.

J'ai aussi eu le temps de profiter d'un été sud-américain qui m'a beaucoup fait réfléchir sur le fait que nous vivons sur une planète qui précession (ou change son axe de rotation) lorsqu'elle tourne autour de son étoile d'une manière qui a permis à notre planète d'avoir un climat stable et prévisible sur de longues périodes. Un fait sans doute essentiel à la vie telle que nous la connaissons ici. En conséquence, j’ai réfléchi au rôle que jouent finalement les sciences planétaires et l’astronomie dans notre vie quotidienne.

Les personnes qui vivent dans des régions offrant de superbes vues sur le ciel, comme les déserts du sud-ouest américain, Hawaï, l’Afrique du Sud, l’Australie, le Chili et l’Argentine, sont-elles intrinsèquement plus intéressées par l’astronomie ?

Le désert d'Atacama, au nord du Chili, est un véritable paradis pour l'astronomie, comme très peu de sites terrestres peuvent l'être. Il bénéficie d’un ciel exceptionnellement clair et d’une pollution lumineuse relativement faible. Le Chili et l’Argentine ont également une fenêtre sur l’ensemble de notre Voie lactée, ce qui n’est pas possible depuis l’hémisphère Nord.

Un ciel clair suscite également l’intérêt pour l’astronomie

Estela Pérez, professeur de biochimie et de chimie à l'Université nationale Andres Bello de Santiago, affirme que sa passion pour l'astronomie a été suscitée dans son enfance par le ciel nocturne clair au-dessus des nombreux grands lacs du sud du Chili.

Partout au Chili, même à Santiago, nous sortons de notre maison ou de notre appartement et voyons les étoiles et utilisons des applications téléphoniques pour identifier les étoiles que nous ne connaissons pas, explique Pérez, qui est désormais actif localement dans la sensibilisation du public à l'astronomie. Cependant, malgré le ciel clair local, elle affirme que les astronomes professionnels chiliens ont encore besoin de plus de temps pour utiliser les télescopes internationaux qui fonctionnent dans tout le nord du pays.

Posez les grandes questions

Un dimanche après-midi récent, dans le parc du bicentenaire de Santiago, alors que les gens jouaient au paddle-ball et faisaient courir leurs chiens pour récupérer des balles sans fin, je me suis assis et j'ai regardé notre étoile la plus proche disparaître derrière le mont Manquihue, à proximité. J’ai commencé à m’interroger sur la situation dans son ensemble.

Une fois de plus, j’ai été touché de réaliser qu’il est difficile de comprendre nos courtes vies dans un univers qui existe sur de vastes étendues d’espace et de temps. L’univers reste largement incompréhensible, même pour nos meilleurs physiciens théoriciens.

Ces problèmes astrologiques sont ceux auxquels chacun d’entre nous est confronté quotidiennement. Mais aucune religion ou philosophie ne peut répondre pleinement au mystère de notre existence, encore moins à notre place dans l’univers.

Mais l’astronomie est mondiale.

Même la personne la moins instruite en astronomie lève les yeux vers le ciel nocturne et se rend compte qu’il y a quelque chose au-delà d’elle-même et de cette Terre. Les bousiers, les phoques communs et même les albatros connaissent tous la sphère céleste d'une manière qui reste fascinante et mystifiante.

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Les scientifiques lancent un appel à l'aide pour obtenir des images d'une comète sans queue

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Les scientifiques lancent un appel à l'aide pour obtenir des images d'une comète sans queue

Les astronomes amateurs ont été invités à aider les chercheurs spatiaux en essayant d'attraper une comète avec une queue manquante devant la caméra.

La comète, connue sous le nom de C/2021 S3 PanSTARRS, est située à peu près à la même distance de la Terre que le Soleil et les chercheurs de l'Université de Reading souhaitent obtenir des images de passionnés de l'espace pour faciliter les recherches météorologiques.

Les chercheurs tentent de développer des moyens d’améliorer et de poursuivre l’analyse de la météorologie spatiale.

Une image d'une comète montre ce qui pourrait arriver à la queue de PanSTARRS. Cette personne sur la photo s'appelle Leonard (Université de Reading/Pennsylvanie)

Ces prévisions sont cruciales pour prévenir les dommages causés par les vents solaires, des flux de particules contenant des tempêtes solaires qui peuvent endommager la technologie dans l'espace et sur Terre.

Sarah Watson, chercheuse doctorante à l'Université de Reading, qui a fait appel aux astronomes amateurs, a déclaré : « Ce que nous nous attendons à voir peut sembler quelque peu inhabituel. Lorsque nous parlons de comètes, les gens pensent souvent à une grosse boule brillante suivie d'une queue longue et fine.

« La comète que nous observons pourrait avoir un aspect différent, car sa queue pourrait se briser lorsqu'elle est frappée par le vent solaire. »

Elle a poursuivi : « Nous avons besoin de nombreuses images chronométrées de la comète pour avoir une idée de son voyage à travers notre système solaire.

« C'est une opportunité fantastique pour les astronomes amateurs de sortir leurs télescopes et de capturer un moment cosmique vraiment étonnant et d'apporter une contribution majeure à une science importante. »

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Les images de la comète permettront à l'équipe de recherche d'enregistrer des données sur les conditions locales du vent solaire des éjectas spatiaux.

Si la queue se sépare de la comète ou semble se balancer, l’équipe peut déterminer qu’il y a une augmentation de l’activité du vent solaire à proximité.

La comète est visible dans notre ciel depuis le 14 février et le restera jusqu'à fin mars. La meilleure chance d’attraper la comète sera probablement jusqu’à lundi.

Ce n’est pas visible à l’œil nu.

Les astronomes auront besoin d'un petit télescope qu'ils pourront fixer à un appareil photo ou à un appareil photo doté d'un grand objectif pour photographier la comète, les meilleurs étant envoyés à la British Astronomical Society pour être archivés.

Si vous souhaitez simplement jeter un coup d’œil rapide au C/2021 S3 PanSTARRS, il sera plus facile à repérer dans les semaines à venir car il apparaît plus loin du Soleil et reste plus longtemps au-dessus de l’horizon dans le ciel nocturne.

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Citron vert : transformer la chaleur perdue en énergie

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Citron vert : transformer la chaleur perdue en énergie

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de Limerick a révélé un moyen durable de convertir efficacement la chaleur perdue en électricité à l'aide de produits ligneux irlandais.

Cette méthode réduit les coûts et l’impact environnemental.

L'étude pionnière, menée par des chercheurs de l'UL en collaboration avec des collègues de l'Université de Valence, a démontré un moyen de produire de l'électricité en utilisant la chaleur de faible qualité récupérée à partir de films dérivés de la lignine.

La lignine, souvent négligée, est un sous-produit durable dérivé du bois dans la production de papier et de pâte à papier.

L'étude montre que ces membranes peuvent convertir la chaleur perdue en électricité en tirant parti du mouvement des atomes chargés (ions) au sein du matériau.

Il s’agit d’une avancée majeure dans la mesure où des études antérieures ont uniquement démontré cette technologie en utilisant de la cellulose issue du bois naturel, et de nouvelles recherches de l’UL l’ont appliquée avec succès à la lignine issue des déchets de bois, contribuant ainsi à une économie plus circulaire et durable.

La chaleur de faible qualité fait référence à la chaleur perdue générée à des températures inférieures à 200°C. Dans les processus industriels, 66 % de la chaleur résiduelle entre dans cette catégorie, soulignant le potentiel de cette réalisation pour développer des applications durables de conversion de chaleur en électricité.

L'étude NXTGENWOOD, financée par le ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et de la Marine, a été publiée dans la revue Advanced Functional Materials.

« La faible chaleur provient de diverses sources telles que la chaleur résiduelle dans les industries, la perte de chaleur dans les systèmes d'isolation, les gradients thermiques des océans et la fermentation de la biomasse », a expliqué le professeur Maurice N. Collins, professeur de science des matériaux à l'école d'ingénierie de l'UL et chercheur principal à l'université. L'Institut Bernal qui a supervisé l'étude et la chaleur solaire.

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« Malgré son potentiel, l’utilisation d’énergie thermique de mauvaise qualité dans les applications de récupération d’énergie s’est avérée difficile en raison du manque de technologies rentables.

« Notre recherche explore l'utilisation de films thermiques ioniques fabriqués à partir de lignine, un sous-produit sous-utilisé dans l'industrie du papier et de la pâte à papier, offrant ainsi une solution durable », a-t-il déclaré.

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« Nous avons développé la première membrane à base de lignine pour la récupération de l'énergie thermique ionique », a expliqué l'auteur principal Muhammad Mudassar, doctorant chez NXTGENWOOD basé à l'Institut Bernal.

« Notre membrane est légère, facile à installer et biocompatible, ce qui la rend adaptée à diverses applications, notamment la récupération d'énergie thermique, la détection de température et les capteurs biomédicaux pour la surveillance de la santé. »

Les travaux du chercheur de l'UL sur le projet NXTGENWOOD s'inscrivent dans le cadre du Centre de recherche sur les matériaux avancés et la bio-ingénierie (AMBER) financé par l'Irish Science Consortium. Le projet est dédié au développement de nouvelles applications à valeur ajoutée pour le bois irlandais.

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