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Exposés : des centaines de milliards d’étoiles. Maintenant, retrouvons-la pour la vie | Louisa Preston

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Exposés : des centaines de milliards d’étoiles.  Maintenant, retrouvons-la pour la vie |  Louisa Preston

Jsa semaine et Télescope spatial James Webb Il est entré dans l’histoire, s’est avéré être l’observatoire spatial le plus puissant jamais créé par l’humanité et révèle une infime partie du vaste univers qui nous entoure avec des détails étonnants. Les astronomes du monde entier se sont réjouis, dans des flots de larmes et de paroles perdues. Les astrobiologistes comme moi, qui étudient les origines, l’évolution, la distribution et l’avenir de la vie dans l’univers, sont également très enthousiastes. En révélant des images de galaxies de l’aube de l’histoire et des données chimiques sur les atmosphères planétaires, JWST a le potentiel de nous aider à répondre à l’une des plus anciennes questions de l’humanité : sommes-nous seuls dans l’univers ?

La première image étonnante publiée était celle de l’amas de galaxies SMACS 0723, connu sous le nom de Webb’s First Deep Field. Cette image couvre une parcelle de ciel à peu près de la taille d’un grain de sable qu’une personne tient sur Terre à bout de bras – mais elle est encombrée de galaxies, littéralement des milliers d’entre elles. Dans chaque galaxie, il peut y avoir, en moyenne, 100 milliards d’étoiles, chacune avec une famille de planètes et de lunes en orbite autour d’elle.

Étant donné que dans notre seul système solaire, nous avons plusieurs mondes habitables (Terre) ou potentiellement habitables (Mars, Europe, Encelade, Titan), les chances de trouver d’autres planètes ou lunes là-bas avec le potentiel d’héberger la vie comme nous le savons ont augmenté de façon exponentielle. . L’univers en est probablement rempli.

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L’utilisation d’un instrument différent appelé MIRI (Mid-Infrared Instrument) dans la même vue en révèle plus sur la nature de ces étoiles et galaxies. Certains apparaissent en bleu parce qu’il n’y a pas beaucoup de poussière et d’étoiles plus anciennes, tandis que d’autres objets, peut-être des galaxies, apparaissent en rouge parce qu’ils sont couverts de poussière. Pour moi, les galaxies les plus excitantes sont maintenant colorées en vert. La couleur verte indique que la poussière de ces galaxies contient un mélange d’hydrocarbures et d’autres composés chimiques – les éléments chimiques de base de la vie. ]

L’amas de galaxies Deep Field I SMACS 0723 de Webb, la première image infrarouge du télescope spatial James Webb de la NASA, montre les niveaux de poussière dans les galaxies indiqués par les couleurs bleu, rouge et vert. Photo : NASA/Reuters

L’équipe a également publié un spectre infrarouge pris à l’aide de Capteur de guidage de précision, imageur proche infrarouge, spectrophotomètre sans fente (FGS-NIRISS) L’instrument qui analysait la lumière des étoiles lors de son passage dans l’atmosphère guêpe 96 b, une planète chaude semblable à Jupiter à 1 150 années-lumière, en orbite autour de son étoile plus près de son étoile que Mercure ne l’est de notre soleil. Cet ensemble de lignes ondulées nous a révélé la présence de vapeur d’eau dans son atmosphère (la planète est trop chaude pour l’eau liquide). C’est une découverte passionnante, et maintenant le travail de détective commence vraiment alors que nous recherchons des planètes rocheuses plus petites dans l’espoir de trouver des mondes où les conditions sont propices à la vie.

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Comment ferons-nous cela? Nous recherchons des atmosphères de type terrestre, celles dominées par l’azote, le dioxyde de carbone et l’eau, car une atmosphère de type terrestre est, par définition, notre étalon-or pour la vie. Mais l’atmosphère terrestre tout au long de l’histoire de la vie ne s’est pas toujours formée de cette manière, et nous sommes sûrs que d’autres mélanges atmosphériques peuvent créer des mondes habitables. Nous appelons ces « signes d’habitabilité », et ils incluent également des éclairs de lumière se reflétant sur les océans et les effets de la végétation.

Les astrobiologistes recherchent également des gaz avec une biosignature dans ces atmosphères d’exoplanètes lointaines – des gaz qui indiquent une activité biologique. Par exemple, l’oxygène est un gaz prédominant dans l’atmosphère terrestre moderne, et la plus grande partie est produite à partir de la photosynthèse. De plus, la principale source de méthane dans notre atmosphère est produite par la méthanogenèse, une ancienne forme de métabolisme de certains micro-organismes. Je dois dire ici que reconnaître les empreintes évidentes de la vie ne sera pas facile. de nombreuses sources abiotiques (non vivantes) et biologiques ; Elle peut être causée par des volcans, des interactions entre l’eau et la roche, ou même l’activité humaine.

Au moins pour l’instant, il est probable que seules les empreintes digitales biométriques ayant un impact global et planétaire soient détectables. Cependant, détecter des signes d’habitabilité ou des gaz de biosignature à l’aide de JWST suffirait à nous inciter à nous arrêter et à explorer plus profondément les domaines concernés. Et c’est plus qu’assez excitant pour le moment.

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Le JWST a déjà, en quelques jours, changé notre regard sur l’univers et nous ouvrira les yeux à l’avenir sur la composition chimique et, si nous avons de la chance, sur la composition biologique des autres mondes qui s’y trouvent. Peut-être aurons-nous enfin la preuve que la vie est plus ou moins universelle et, comme je l’ai toujours pensé, que nous n’étions pas vraiment seuls.

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

Les chercheurs suggèrent que le Tyrannosaurus rex était peut-être 70 % plus lourd qu’on ne le pensait auparavant et 25 % plus long.

Le plus grand T. rex jamais trouvé vivant pourrait être beaucoup plus grand que le plus grand spécimen actuellement connu, puisqu’il pèse environ 15 tonnes au lieu de 8,8 tonnes et mesure 15 mètres de long au lieu de 12 mètres, selon l’étude.

De nombreux dinosaures plus grands appartenant à divers groupes ont été identifiés à partir d’un seul bon spécimen fossile.

Il est donc impossible de savoir si cet animal est un grand ou un petit exemplaire de cette espèce.

Les chercheurs soulignent que déterminer quel dinosaure était le plus grand, sur la base d’une poignée de fossiles, n’a pas beaucoup de sens.

Dans la nouvelle étude, le Dr Jordan Malone du Musée canadien de la nature à Ottawa, au Canada, et le Dr David Hone de l’Université Queen Mary de Londres, ont utilisé la modélisation informatique pour évaluer un groupe de dinosaures T. rex.

Ils ont pris en compte des facteurs tels que la taille de la population, le taux de croissance, la durée de vie moyenne et le caractère incomplet des archives fossiles.

« Notre étude suggère que pour les grands animaux fossiles tels que le T. rex, nous n’avons aucune idée, d’après les archives fossiles, de la taille absolue qu’ils ont pu atteindre », a déclaré le Dr Malone.

« C’est amusant de penser à un T. rex de 15 tonnes, mais les implications sont également intéressantes d’un point de vue biomécanique ou écologique. »

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Le Dr Hohn a déclaré : « Il est important de souligner qu’il ne s’agit pas vraiment du T. rex, qui constitue la base de notre étude, mais que cette question s’applique à tous les dinosaures et à de nombreuses autres espèces fossiles.

« Se disputer sur « qu’est-ce qui est le plus gros ? » en se basant sur quelques squelettes n’a pas vraiment de sens. »

Le T. rex a été choisi pour le modèle car bon nombre de ses détails étaient déjà bien appréciés.

Le modèle est basé sur des modèles de crocodiles vivants, choisis en raison de leur grande taille et de leur relation étroite avec les dinosaures.

Les chercheurs ont découvert que les plus grands fossiles connus de T. rex se situent probablement dans le 99e centile, soit le 1 pour cent supérieur de la taille du corps.

Cependant, ils soulignent que pour trouver un animal parmi les 99,99 pour cent (un tyrannosaure sur dix mille), les scientifiques devraient fouiller des fossiles au rythme actuel pendant encore 1 000 ans.

Les estimations de taille sont basées sur un modèle, mais la découverte de géants d’espèces modernes suggère qu’il devait encore y avoir des dinosaures plus grands.

« Certains des os et morceaux isolés indiquent clairement des individus plus gros que les squelettes dont nous disposons actuellement », a déclaré le Dr Hoon.

Les résultats ont été publiés dans la revue Ecology and Evolution.

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Comment des physiciens américains ont joué à Dieu et ont créé un nouvel élément appelé Livermorium à l’aide d’un faisceau de particules de titane

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Comment des physiciens américains ont joué à Dieu et ont créé un nouvel élément appelé Livermorium à l’aide d’un faisceau de particules de titane

Un scientifique du Lawrence Berkeley National Laboratory travaille sur un dispositif de séparation lors d’une expérience. Crédit image : Laboratoire national Lawrence Berkeley

Une équipe de scientifiques et de chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie a récemment annoncé une réalisation révolutionnaire : la création du Livemorium, ou élément 116, à l’aide d’un faisceau de particules de titane.

C’est la première fois qu’un hépatique est fabriqué de cette manière, rapprochant les chercheurs de l’insaisissable « îlot de stabilité », où les éléments très lourds sont censés avoir une durée de vie plus longue, ce qui les rend plus faciles à étudier. Plus important encore, c’est la première fois qu’un objet extrêmement lourd est fabriqué de cette manière par des humains.

Rainer Kröcken, directeur des sciences nucléaires au Berkeley Lab, a exprimé son optimisme quant à la découverte, soulignant la nature collaborative de l’expérience. Il a déclaré que la production de l’élément 120, la prochaine cible, prendrait beaucoup plus de temps mais semblait désormais possible. Annoncé lors de la conférence Nuclear Structure 2024, l’article sera bientôt disponible sur le référentiel de prépublications arXiv et sera soumis à la revue Physical Review Letters.

Utilisation innovante d’une poutre en titane pour créer l’élément 116
Dans leur expérience, les scientifiques ont utilisé un faisceau de titane-50, un isotope spécifique, pour générer du Livemorium, ce qui en fait l’élément le plus lourd créé à ce jour au laboratoire de Berkeley. Ce laboratoire a une riche histoire de découverte d’éléments, qui a contribué à l’identification de 16 éléments allant du technétium (43) au seaborgium (106).

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Jacqueline Gates, qui a dirigé le dernier effort, a exprimé sa confiance dans les résultats, notant que les chances que les résultats soient une anomalie statistique sont très faibles. Le processus impliquait de chauffer le titane à environ 3 000 °F (1 649 °C) jusqu’à ce qu’il se vaporise. L’équipe a ensuite bombardé le titane vaporisé avec des micro-ondes, en enlevant 22 électrons et en préparant les ions pour l’accélération dans un cyclotron de 88 pouces au laboratoire de Berkeley.

Les ions de titane accélérés sont dirigés vers une cible de plutonium, des milliards d’ions frappant la cible chaque seconde. Ce bombardement intense a finalement créé deux atomes de Livermorium sur une période de 22 jours. L’utilisation du titane à cette fin représente une nouvelle technologie pour synthétiser des éléments plus lourds, car les éléments précédents de cette gamme, de 114 à 118, avaient été synthétisés à l’aide d’un faisceau de calcium 48.

Jennifer Burr, physicienne nucléaire au groupe des éléments lourds du Berkeley Lab, a souligné l’importance de cette méthode. La production de l’élément 116 à partir de titane valide cette nouvelle approche, ouvrant la voie à de futures expériences visant à produire des éléments plus lourds, comme l’élément 120.

Trouver l’article 120
Le succès de la création de l’élément 116 a ouvert la voie au prochain objectif ambitieux de l’équipe : créer l’élément 120. S’il est atteint, l’élément 120 sera l’atome le plus lourd jamais créé et fera partie de « l’îlot de stabilité », un groupe théorique d’éléments super-lourds de qui devrait être plus long que ceux découverts jusqu’à présent.

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Le laboratoire prévoit de commencer à tenter de créer l’élément 120 en 2025. Le processus devrait prendre plusieurs années, reflétant la complexité et les défis inhérents à cette recherche de pointe. Les physiciens explorent les limites du tableau périodique, s’efforçant de repousser les limites de la connaissance et de la compréhension humaines en explorant les limites de la stabilité atomique.

Cette réalisation majeure démontre non seulement la créativité des scientifiques du Berkeley Lab, mais ouvre également la voie à de futures découvertes dans le domaine des éléments super-lourds, qui pourraient ouvrir la voie à de nouvelles connaissances sur la nature fondamentale de la matière.

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L’Institut des sciences spatiales et cosmiques commence une étude coordonnée de l’atmosphère autour des exoplanètes naines de type M

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L’Institut des sciences spatiales et cosmiques commence une étude coordonnée de l’atmosphère autour des exoplanètes naines de type M

L’Institut des sciences spatiales et cosmiques commence une étude coordonnée de l’atmosphère autour des exoplanètes naines de type M

La directrice de l’Institut des sciences spatiales et cosmiques, la Dre Jennifer Lutz, a accepté la recommandation principale du groupe de travail sur les initiatives exoplanétaires stratégiques et a décidé de procéder à une étude à grande échelle des exoplanètes naines rocheuses de type M.

Le programme utilisera environ 500 heures du temps discrétionnaire du directeur sur le télescope spatial James Webb pour rechercher l’atmosphère de plus d’une douzaine de systèmes proches.

Près de 250 observations ultraviolettes en orbite avec le télescope spatial Hubble seront utilisées pour déterminer l’activité des étoiles hôtes. Les observations seront effectuées par une équipe de direction du Space Science Institute dirigée par le Dr Nestor Espinosa et soutenue par le Dr Hannah Diamond Lowe en tant qu’équipe adjointe.

L’Institut des sciences spatiales et cosmiques emploie également un comité consultatif scientifique externe pour donner des conseils sur tous les aspects du programme, y compris la sélection des cibles, la vérification des données et les interactions communautaires équitables. Les membres du comité consultatif scientifique seront représentatifs de la communauté exoplanétaire au sens large, couvrant un large éventail d’affiliations institutionnelles et d’étapes de carrière.

Le Space Science Institute annoncera bientôt la possibilité de soumettre des candidatures, y compris des auto-nominations. La contribution de la communauté sera sollicitée sur la liste des cibles ; Les plans d’observation seront publiés bien avant la date limite de GWebb IV.

Rapport du groupe de travail sur les initiatives exoplanétaires stratégiques avec le télescope spatial Hubble et le télescope spatial James Webb

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Astrobiologie

Membre de l’Explorers Club, ancien gestionnaire de charge utile de la Station spatiale de la NASA/biologiste spatial, homme de plein air, journaliste, ancien grimpeur, synesthésie, mélange de Na’vi, Jedi, Freeman et bouddhiste, langue des signes américaine, camp de base de l’île Devon et vétéran de l’Everest, (il /lui) 🖖🏻

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