Connect with us

science

Double découverte magique

Published

on

Double découverte magique

Le noyau déformé du zirconium-80 est plus léger que la somme des masses de 40 protons et 40 neutrons. La masse perdue est convertie en énergie de liaison par E = mc2. L’énergie de liaison est responsable de la cohésion des noyaux. Crédit : Installation de rayons isotopiques rares

Une équipe de chercheurs, comprenant des scientifiques du National Superconducting Cyclotron Laboratory (NSCL) et de la Rare Isotope Bundles (FRIB) Facility de la Michigan State University (MSU), a résolu le problème de la masse manquante de zirconium 80.


Pour être juste, ils ont aussi cassé l’affaire. Les expérimentateurs ont montré que le zirconium-80 un atome de zirconium contient 40 protons et 40 neutrons dans son noyau, ou noyau— Plus léger que prévu, utilisant la capacité inégalée de NSCL à former et à analyser des isotopes rares. Ensuite, les théoriciens du FRIB ont pu expliquer cette pièce manquante en utilisant Advanced modèles nucléaires et de nouvelles méthodes statistiques.

« L’interaction entre les théoriciens nucléaires et expérimentaux est comme une danse coordonnée », a déclaré Alec Hamker, assistant de recherche étudiant diplômé au FRIB et premier auteur de l’étude publiée par l’équipe le 25 novembre dans la revue. Physique de la Nature. « Ils se relaient et se suivent. »

« Parfois, la théorie fait des prédictions dès le début, d’autres fois, les expériences trouvent des choses auxquelles on ne s’attendait pas », a déclaré Ryan Ringel, scientifique en chef du FRIB, qui faisait partie du groupe qui a fabriqué le zirconium-80. Masse La mesure. Ringel est également professeur agrégé adjoint de physique au département de physique et d’astronomie de la FRIB et de la MSU au Collège des sciences naturelles.

« Ils se poussent et cela conduit à une meilleure compréhension du noyau, qui est essentiellement tout ce avec quoi nous interagissons », a-t-il déclaré.

Cette histoire est donc plus grande qu’un simple noyau. D’une certaine manière, il s’agit d’un aperçu de FRIB, une installation d’utilisateurs de sciences nucléaires soutenue par l’Office of Science du ministère de l’Énergie des États-Unis.

Lorsque les opérations des utilisateurs commenceront l’année prochaine, les scientifiques nucléaires du monde entier auront la possibilité de travailler avec la technologie FRIB pour créer des isotopes rares qu’il serait impossible d’étudier ailleurs. Ils auront également l’opportunité de travailler avec des experts du FRIB pour comprendre les résultats et les implications de ces études. Ces connaissances ont une gamme d’applications, allant d’aider les scientifiques à mieux comprendre l’univers à l’amélioration des traitements contre le cancer.

« Au fur et à mesure que nous avançons dans l’ère FRIB, nous pouvons prendre des mesures comme nous l’avons fait ici et bien plus encore », a déclaré Ringel. « Nous pouvons aller plus loin. Il y a suffisamment de capacité ici pour nous permettre d’apprendre pendant des décennies. »

Cependant, le zirconium-80 est un noyau vraiment intéressant à part entière.

Pour commencer, c’est un noyau dur, mais la fabrication de noyaux rares est une spécialité de la NSCL. L’installation a produit suffisamment de zirconium-80 pour permettre à Ringel, Hammaker et leurs collègues de déterminer sa masse avec une précision sans précédent. Pour ce faire, ils ont utilisé ce que l’on appelle un spectromètre de masse à piège de Penning à l’installation LEBIT (Low Energy Beam and Ion Trap) de la NSCL.

« Les gens ont déjà mesuré cette masse, mais ils ne l’ont pas mesurée avec précision », a déclaré Hamaker. « Et cela a révélé une physique intéressante. »

« Lorsque nous effectuons des mesures de masse à ce niveau exact, nous mesurons en fait la masse manquante », a déclaré Ringel. « La masse du noyau n’est pas seulement la somme de la masse des protons et des neutrons qu’il contient. Il y a une masse manquante qui apparaît comme l’énergie qui maintient le noyau ensemble. »

C’est là que l’une des équations scientifiques les plus célèbres permet d’expliquer les choses. en E = mc2, la lettre E représente l’énergie et m la masse (c est le symbole de la vitesse de la lumière). Cela signifie que la masse et l’énergie sont équivalentes, bien que cela ne puisse être observé que dans des conditions extrêmes, comme celles du cœur d’un atome.

Lorsqu’un noyau a plus d’énergie de liaison, c’est-à-dire qu’il a plus de force dans sa friction avec les protons et les neutrons, il aura plus masse manquante. Cela permet d’expliquer l’état du zirconium-80. Leurs noyaux sont étroitement connectés, et cette nouvelle mesure a révélé que l’association était plus forte que prévu.

Cela signifie que les théoriciens du FRIB ont dû trouver une explication et peuvent se tourner vers les prédictions d’il y a des décennies pour aider à fournir une réponse. Par exemple, les théoriciens soupçonnaient qu’un noyau de zirconium-80 pouvait être magique.

De temps en temps, un certain noyau casse sa prédiction de masse en ayant un nombre spécial de protons ou de neutrons. Les physiciens se réfèrent à ces nombres magiques. La théorie supposait que le zirconium-80 contient un nombre spécial de protons et de neutrons, ce qui le rend doublement magique.

Des expériences antérieures ont montré que le zirconium 80 ressemble plus à un ballon de rugby ou de football américain qu’à sa forme sphérique. Les théoriciens ont prédit que la forme pourrait conduire à ces doubles magies. Avec la mesure la plus précise de la masse du zirconium-80 à ce jour, les scientifiques peuvent étayer ces idées avec des données solides.

« Les théoriciens ont spéculé que le zirconium-80 était un noyau déformé à double enchantement il y a plus de 30 ans », a déclaré Hammer. « Il a fallu un certain temps aux expérimentateurs pour apprendre la danse et fournir les preuves aux théoriciens. Maintenant que les preuves sont en place, les théoriciens peuvent passer aux prochaines étapes de la danse. »

La danse continue donc, et pour étendre la métaphore, NSCL, FRIB et MSU offrent l’une des meilleures salles de bal pour que vous puissiez jouer. Il dispose d’une installation unique en son genre, d’un personnel expert et du programme d’études supérieures en physique nucléaire le mieux classé du pays.

« Je suis capable de travailler sur place dans une installation d’utilisateurs nationale sur des sujets à la pointe de la science nucléaire », a déclaré Hamaker. « Cette expérience m’a permis de développer des relations et d’apprendre de nombreux membres du personnel et des chercheurs du laboratoire. Le projet a été couronné de succès grâce à leur dévouement envers la science, les installations et l’équipement de pointe du laboratoire.


Découvrez ce qui fait fonctionner le noyau


Plus d’information:
Alec Hammer, mesure précise de la masse d’un noyau léger auto-couplant 80Zr, Physique de la nature (2021). DOI : 10.1038 / s41567-021-01395-w. www.nature.com/articles/s41567-021-01395-w

Introduction de
Université de Michigan

la citation: Double Magical Discovery (2021, 25 novembre) Extrait le 25 novembre 2021 de https://phys.org/news/2021-11-doubly-magic-discovery.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif seulement.

READ  La recherche apporte un nouvel éclairage sur les interactions cerveau-cœur pendant le sommeil
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

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

Published

on

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

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.

READ  Le professeur Peter Higgs, physicien lauréat du prix Nobel, est décédé à l'âge de 94 ans.
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. »

READ  Révolutionner les industries avec des catalyseurs en or ultra-durables

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.

READ  Un nouveau capteur qui ressemble à un nez artificiel peut sentir des composés organiques

Continue Reading

science

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

Published

on

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.

READ  Remplacez les scies à os par un laser intelligent

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

Continue Reading

science

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.

Published

on

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.

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.

EspaceX


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.

EspaceX


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

EspaceX


« 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. »

READ  Révolutionner les industries avec des catalyseurs en or ultra-durables
Continue Reading

Trending

Copyright © 2023