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Des planètes comme la Terre et Jupiter pourraient-elles être utilisées comme laboratoires pour aider à résoudre les mystères cosmiques ?

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Des planètes comme la Terre et Jupiter pourraient-elles être utilisées comme laboratoires pour aider à résoudre les mystères cosmiques ?

Les planètes de notre système solaire, comme la Terre et Jupiter, pourraient être utilisées pour détecter les ondes gravitationnelles et mieux comprendre les mystères cosmiques – depuis le tout début de l’univers jusqu’à la matière noire, affirment les scientifiques.

Des chercheurs de l'Institut de physique des hautes énergies de Pékin et de l'Université des sciences et technologies de Hong Kong ont déclaré que les champs magnétiques de ces planètes serviraient d'observatoire géant.

En effet, cela aidera à convertir les ondes gravitationnelles insaisissables en particules lumineuses pouvant être captées par des capteurs spécialement conçus en orbite, a écrit l'équipe dans la revue à comité de lecture Physics Review Letters le mois dernier.

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Ils ont déclaré que cette approche innovante pourrait conduire à l’observation d’ondes gravitationnelles à haute fréquence, probablement produites immédiatement après le Big Bang et impossibles à détecter avec les installations au sol actuelles.

« Nous avons démontré que les planètes proches, comme la Terre et Jupiter, peuvent être utilisées comme laboratoire pour détecter les ondes gravitationnelles à haute fréquence », ont écrit les chercheurs.

Les ondes gravitationnelles sont des ondulations de l’espace-temps provoquées par les processus les plus violents de l’univers. Par exemple, la collision de deux trous noirs en rotation peut libérer une énorme quantité d’énergie gravitationnelle, qui se propage dans toutes les directions s’éloignant de la source.

Ces ondulations cosmiques se déplacent à la vitesse de la lumière et contiennent des informations clés sur leurs origines et la nature de la gravité elle-même.

Alors qu'Albert Einstein avait prédit l'existence d'ondes gravitationnelles, leur détection s'est avérée extrêmement difficile car les ondes n'interagissent pas beaucoup avec la plupart des matières. Ils sont également souvent faibles et ne perturbent l’espace-temps que d’une quantité à peine mesurable.

Le succès de LIGO a stimulé une série de projets en cours et prévus pour rechercher des signaux d'ondes gravitationnelles inférieurs à 10 000 Hz, a déclaré dimanche au Science and Technology Daily, co-auteur de l'étude, Ren Jing, de l'Institut de physique des hautes énergies.

Mais elle a déclaré que la découverte des ondes gravitationnelles à haute fréquence avait une grande valeur scientifique car elles provenaient probablement du début inconnu de l'univers. Cela inclut la fusion de trous noirs primordiaux, donnant naissance aux premières ondes gravitationnelles du monde, et contient des informations clés sur la matière noire.

Les scientifiques ont découvert des moyens d’observer indirectement les ondes gravitationnelles à haute fréquence, notamment celles basées sur ce que l’on appelle l’effet Gertsenstein inverse. Ceci décrit la conversion entre les ondes gravitationnelles et les ondes électromagnétiques en présence d'un champ magnétique externe.

Lorsque la lumière traverse un champ magnétique puissant, elle produit une onde gravitationnelle, et vice versa, selon le physicien russe Mikhaïl Gertsenstein.

Pendant longtemps, cette idée a été considérée comme peu pratique du point de vue expérimental, car le champ magnétique devrait être astronomiquement grand et très largement distribué dans l’espace.

Une équipe chinoise découvre des preuves clés de l'existence d'ondes gravitationnelles de basse fréquence

Dans leur étude, l’équipe chinoise a proposé d’utiliser la Terre et Jupiter comme aimants massifs pour l’effet Gertsenstein inverse.

Le champ magnétique terrestre résulte du mouvement du fer en fusion dans son noyau, qui forme une magnétosphère qui s'étend loin dans l'espace et protège la planète des éruptions solaires et du rayonnement cosmique.

Les chercheurs ont calculé la quantité et les fréquences possibles des particules lumineuses qui seraient produites par les ondes gravitationnelles à haute fréquence traversant les magnétosphères de la Terre et de Jupiter. Ils ont dit que les résultats étaient très encourageants.

L’équipe a également utilisé des sondes scientifiques existantes – notamment le satellite japonais d’astronomie à rayons X Suzaku et le vaisseau spatial Juno de la NASA actuellement en orbite autour de Jupiter – pour montrer qu’elles pourraient avoir effectivement capturé certaines particules lumineuses converties à partir d’ondes gravitationnelles.

« Par rapport à d'autres méthodes de détection, notre approche peut couvrir une large gamme de fréquences d'ondes gravitationnelles. Nous aurons également confiance dans la force du champ magnétique, entre autres avantages », a déclaré Liu Tao, co-auteur de l'Université des sciences de Hong Kong. La technologie a déclaré au journal.

Les chercheurs ont déclaré que l'orbite et la direction de la sonde doivent être soigneusement conçues pour améliorer les résultats de détection.

« [Our study] « Cela devrait être considéré comme un point de départ pour une exploration plus systématique des opportunités offertes par un tel laboratoire naturel », écrivent-ils.

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Le tendon d’Achille déchiré montre une réparation plus rapide grâce à la thérapie par irradiation plasmatique

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Quel est le plus gros ligament du corps humain ? Certains pourraient être surpris qu’il s’agisse du tendon d’Achille. Bien qu’il soit également considéré comme le ligament le plus résistant, il peut se déchirer, bon nombre de ces blessures affectant les amateurs de sport dans la trentaine ou la quarantaine. Une intervention chirurgicale peut être nécessaire et une longue période de repos, d’immobilisation et de traitement peut être difficile à tolérer.

Dans le but de raccourcir le temps de récupération, une équipe de recherche dirigée par Katsumasa Nakazawa de la faculté de médecine de l’Université métropolitaine d’Osaka, étudiant diplômé du département d’orthopédie, professeur agrégé Hiromitsu Toyoda, professeur Hiroaki Nakamura et Jun-Seok Oh, diplômé professeur d’ingénierie, axé sur le plasma non thermique à pression atmosphérique comme méthode de traitement.

Cette étude est la première à montrer qu’une telle irradiation plasmatique peut accélérer la réparation des tendons. L’équipe a déchiré le tendon d’Achille chez des souris de laboratoire, puis l’a suturé. Pour un groupe de souris, la zone suturée a été irradiée avec un jet de plasma d’hélium. Le groupe exposé à l’irradiation plasmatique a montré une régénération tendineuse plus rapide et une force accrue deux, quatre et six semaines après la chirurgie par rapport au groupe non traité.

« Nous avons précédemment découvert que l’irradiation plasmatique non thermique à pression atmosphérique avait pour effet de favoriser la régénération osseuse. Dans cette étude, nous avons découvert que la technologie favorise également la régénération et la guérison des tendons, démontrant qu’elle a des applications dans un large éventail de domaines », professeur. » annonça Toyoda. « En combinaison avec les traitements tendineux existants, il devrait contribuer à une régénération tendineuse plus fiable et à une durée de traitement plus courte. »

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Préserver les « bastions de la nature » est essentiel pour stopper la perte de biodiversité, affirment les chercheurs

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Préserver les « bastions de la nature » est essentiel pour stopper la perte de biodiversité, affirment les chercheurs

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Au cœur naturel de Madidi, en Bolivie : de multiples juridictions avec les territoires indigènes de Tacana et Licos de Apolo au premier plan et de l’autre côté de la rivière Tuichi, se trouve le parc national de Madidi. Crédit image : Omar Torico (CC-BY 4.0, Creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

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Au cœur naturel de Madidi, en Bolivie : de multiples juridictions avec les territoires indigènes de Tacana et Licos de Apolo au premier plan et de l’autre côté de la rivière Tuichi, se trouve le parc national de Madidi. Crédit image : Omar Torico (CC-BY 4.0, Creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Selon John J. Robinson de la US Wildlife Conservation Society et ses collègues dans un article publié le 21 mai dans la revue en libre accès Journal PLoS Biologie.

Le Cadre mondial pour la biodiversité Kunming-Montréal (GBF), signé lors de la Conférence des parties à la Convention des Nations Unies sur la diversité biologique en 2022 à Montréal, a reconnu l’importance de protéger de vastes zones d’habitat naturel pour maintenir la résilience et l’intégrité des écosystèmes.

Pour stopper la perte de biodiversité, ces zones protégées et conservées doivent être situées aux bons endroits, reliées les unes aux autres et bien gérées. L’un des objectifs du Forum mondial de l’environnement est de protéger au moins 30 % des terres et des océans de la planète d’ici 2030, ce que l’on appelle l’objectif 30 x 30.

Pour atteindre les objectifs du GBF, les auteurs suggèrent de donner la priorité aux grandes zones protégées interconnectées, dotées d’une haute intégrité écologique, qui sont efficacement gérées et gouvernées équitablement. Ils soulignent l’importance de conserver les paysages à des échelles suffisamment grandes pour inclure les écosystèmes fonctionnels et la biodiversité qu’ils contiennent.

Dans de nombreux cas, cela nécessitera des groupes interconnectés d’aires protégées gérées ensemble. Une gouvernance efficace signifie reconnaître la diversité des parties prenantes et des titulaires de droits et partager équitablement les coûts et les avantages entre eux.

Les auteurs soutiennent que les zones protégées et les zones de conservation qui répondent aux quatre critères – qu’ils appellent « le cœur de la nature » – seront d’une importance disproportionnée pour la conservation de la biodiversité. Ils ont identifié des exemples de bastions naturels dans les zones forestières tropicales à forte biodiversité d’Afrique centrale et d’Amazonie.


Chimpanzés (Pan troglodytes troglodytes) à Nouabalé-Ndoki dans le cœur naturel trinational de la Sangha en Afrique centrale. Crédit image : Julie Larsen Maher (CC-BY 4.0, Creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

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Chimpanzés (Pan troglodytes troglodytes) à Nouabalé-Ndoki dans le cœur naturel trinational de la Sangha en Afrique centrale. Crédit image : Julie Larsen Maher (CC-BY 4.0, Creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

En appliquant les quatre critères de cet article pour identifier les bastions de la nature dans le monde, les gouvernements et les défenseurs de l’environnement peuvent mieux coordonner leurs efforts pour faire face aux menaces qui pèsent sur la biodiversité, affirment les auteurs.

« Des zones naturelles – de vastes zones interconnectées, écologiquement intactes, bien gérées et équitablement gouvernées – ont été identifiées en Amazonie et en Afrique centrale. Cette approche offre un moyen efficace de conserver la biodiversité à l’échelle mondiale », ajoutent les auteurs.

Plus d’information:
Robinson JJ, Labruna D, O’Brien T, Klein PJ, Dudley N, Andelman SJ et al. (2024) Intensification de la conservation par zone pour mettre en œuvre l’objectif du cadre mondial de la biodiversité 30 x 30 : le rôle du cœur de la nature. PLoS Biologie (2024). est ce que je: 10.1371/journal.pbio.3002613

Informations sur les magazines :
PLoS Biologie


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Encore une fois, Einstein ! Les scientifiques découvrent où les « cascades » de matière tombent dans les trous noirs

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Encore une fois, Einstein !  Les scientifiques découvrent où les « cascades » de matière tombent dans les trous noirs

Les scientifiques ont confirmé, pour la première fois, que la structure de l’espace-temps elle-même fait un « plongeon final » au bord d’un trou noir.

Cette région de naufrage autour des trous noirs a été observée par des astrophysiciens en physique de l’Université d’Oxford et contribue à valider une prédiction clé de la théorie de la gravité d’Albert Einstein de 1915 : la relativité générale.

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