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La découverte d'une structure en anneau géant « remet en question la compréhension de l'univers »

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La découverte d'une structure en anneau géant « remet en question la compréhension de l'univers »

Les scientifiques ont découvert une structure massive en forme d'anneau – environ 1,3 milliard d'années-lumière de diamètre – et disent qu'elle est si grande qu'elle remet en question notre compréhension de l'univers.

Cette structure ultra-massive, appelée Grand Anneau, qui mesure environ quatre milliards d'années-lumière de circonférence, a été repérée dans l'univers lointain, à environ 9,2 milliards d'années-lumière.

Le Grand Anneau est composé de galaxies et d'amas de galaxies, et son diamètre semble être environ 15 fois celui de la Lune dans le ciel nocturne vu de la Terre.

Il s'agit de la deuxième structure cosmique de cette taille identifiée par Alexia Lopez, doctorante à l'Université de Central Lancashire (UCLan) qui a également découvert l'arc géant – qui s'étend sur 3,3 milliards d'années-lumière de l'espace – il y a environ trois ans.

Alexia Lopez, doctorante à l'Université de Central Lancashire (University of Central Lancashire)

« Aucune de ces structures supermassives n'est facile à expliquer dans notre compréhension actuelle de l'univers », a-t-elle déclaré.

« Leurs tailles extrêmement grandes, leurs formes distinctives et leur proximité cosmique nous disent certainement quelque chose d’important – mais quoi exactement ?

Les découvertes de Mme Lopez – présentées lors de la 243e réunion de l'American Astronomical Society (AAS) – semblent remettre en question le principe cosmologique, selon lequel à grande échelle, l'univers devrait être à peu près le même partout.

Le consensus général est que de grandes structures se forment dans l’univers par un processus connu sous le nom d’instabilité gravitationnelle, mais il existe une limite à leur taille, qui est d’environ 1,2 milliard d’années-lumière.

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Tout ce qui est plus grand n’aura pas assez de temps pour se former.

« Le principe cosmologique suppose que la partie de l’univers que nous pouvons voir est considérée comme un « échantillon juste » de ce à quoi nous nous attendons à ce que le reste de l’univers ressemble », a déclaré Lopez.

« Nous nous attendons à ce que la matière soit répartie uniformément partout dans l'espace lorsque nous regardons l'univers à grande échelle, de sorte qu'il ne devrait y avoir aucune irrégularité notable au-dessus d'une certaine taille.

« Les cosmologues calculent la distance maximale théorique actuelle des structures à 1,2 milliard d’années-lumière, mais ces deux structures sont beaucoup plus grandes – l’arc géant est environ trois fois plus grand et la circonférence du grand anneau est comparable à la longueur de l’arc géant. arc géant.

Le grand anneau est constitué de galaxies et d'amas de galaxies, visibles au centre de l'image. Les points bleus représentent des quasars d'arrière-plan ou des « projecteurs » (Alexia Lopez/Université de Central Lancashire)

« D'après les théories cosmologiques actuelles, nous ne pensions pas que des structures à cette échelle étaient possibles. »

Il existe également de grandes structures similaires découvertes par d'autres cosmologistes, telles que la Grande Muraille de Sloan, longue d'environ 1,5 milliard d'années-lumière, et le mur du pôle Sud, qui s'étend sur 1,4 milliard d'années-lumière.

Mais la plus grande entité identifiée par les scientifiques est un amas massif de galaxies appelé Grande Muraille d’Hercule-Corona Borealis, qui mesure environ 10 milliards d’années-lumière.

A titre de comparaison, le diamètre de l'univers observable est d'environ 93 milliards d'années-lumière.

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Le grand anneau et l'arc géant apparaissent dans le même quartier, près de la constellation du Bouvier le Bouvier, a déclaré Mme Lopez.

Alors que le grand anneau apparaît comme un anneau presque parfait dans le ciel, l'analyse de Mme Lopez suggère qu'il a une forme enroulée – comme un tire-bouchon – avec sa face affleurant la Terre.

Le Grand Anneau et l'Arc Géant, individuellement et collectivement, nous livrent un grand mystère cosmique alors que nous travaillons à comprendre l'univers et son évolution.

« Les données que nous examinons remontent si loin qu'il a fallu la moitié de la vie de l'univers pour nous parvenir – à une époque où l'univers était environ 1,8 fois plus petit qu'il ne l'est aujourd'hui », a déclaré Mme Lopez.

« Le Grand Anneau et l'Arc Géant, individuellement et ensemble, nous offrent un grand mystère cosmique alors que nous travaillons à comprendre l'univers et son évolution. »

Mme Lopez, avec son conseiller le Dr Roger Close, également de l'Université de Californie, et son collaborateur Gerard Williger de l'Université de Louisville aux États-Unis, ont utilisé une technique appelée magnésium II (MgII) pour faire ces découvertes.

Il s’agit de transformer les quasars – des objets célestes très actifs et lumineux trouvés au centre de certaines galaxies – en lampes géantes permettant d’observer la matière cosmique et les galaxies de l’univers qui autrement seraient invisibles.

Commentant la recherche, le professeur Don Polacco, du département de physique de l'université de Warwick, a déclaré que des recherches supplémentaires devaient être menées pour confirmer si ces très grandes structures avaient été découvertes.

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« La probabilité que cela se produise est très faible, donc les auteurs spéculent que les deux objets sont effectivement connectés et forment une structure plus grande », a-t-il déclaré.

« La question est donc de savoir comment réaliser des structures aussi grandes ?

« Il est très difficile d'imaginer un mécanisme susceptible de produire ces structures, c'est pourquoi les auteurs spéculent que nous observons des vestiges de l'univers primitif dans lesquels des vagues de matière de haute et de basse densité sont gelées dans le milieu extragalactique. »

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Trois lancements de missiles spéciaux à surveiller

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Trois lancements de missiles spéciaux à surveiller

Avez-vous vu le lancement du Starship de SpaceX plus tôt ce mois-ci ? Si cela a aiguisé votre appétit pour des lancements de fusées plus avancés, alors vous avez de la chance car cet été verra trois autres lancements de grande envergure.

Attendez-vous à une rare sortie de la fusée Falcon Heavy de SpaceX, au lancement de la première nouvelle fusée et à une tentative d’envoyer des astronautes plus loin dans l’espace que jamais depuis les missions Apollo de la NASA au début des années 1970.

Voici tout ce que vous devez savoir – et les dates de votre agenda.

Mardi 25 juin : Rare lancement et atterrissage tandem

Mission : SpaceX Falcon Heavy lance le satellite GOES-U de la NOAA.

Où regarder : SpaceX site Web ou Chaîne Youtube.

La dixième fusée SpaceX Falcon Heavy sera lancée aujourd’hui depuis le Kennedy Space Center en Floride, mettant en orbite un satellite météorologique NASA/NOAA GOES-U. GOES-U est unique en ce sens qu’il dispose d’un coronographe qui image mystérieusement l’atmosphère extérieure la plus chaude du Soleil, aidant ainsi les physiciens solaires à prédire avec plus de précision la météo spatiale.

Falcon Heavy est un lanceur lourd partiellement réutilisable, et le point culminant sera de voir ses deux propulseurs atterrir côte à côte sur deux plateformes côte à côte.

La NASA et SpaceX visent une fenêtre de lancement de deux heures qui s’ouvrira à 17 h 16 HNE le mardi 25 juin, mais gardez un œil sur SpaceX se nourrit de X Pour un timing précis.

Mardi 9 juillet : Une nouvelle fusée puissante décolle pour la première fois dans le ciel

Mission : Lancer pour la première fois la nouvelle fusée géante en Europe.

Où regarder : Agence spatiale européenne site Web ou Chaîne Youtube.

L’Agence spatiale européenne a confirmé le premier lancement de la sonde Ariane 6 depuis le port spatial européen en Guyane française.

Le nouveau lanceur lourd européen remplace Ariane 5 et dispose d’un étage supérieur rallumable, qui lui permettra de lancer plusieurs missions sur différentes orbites en un seul vol.

Vendredi 12 juillet : Polaris Dawn atteint 870 milles au-dessus de la Terre

Mission : SpaceX Falcon 9 lancera un équipage commercial de quatre astronautes privés dans l’espace à bord d’une capsule Dragon.

Où regarder : SpaceX site Web ou Chaîne Youtube.

Le programme Polaris est un partenariat avec SpaceX qui verra jusqu’à trois missions de vols spatiaux habités pour démontrer de nouvelles technologies. Elle est dirigée par Jared Isaacman, fondateur de Shift4 Payments, parti dans l’espace en tant que commandant de la mission SpaceX Inspiration4 en septembre 2021.

Cette première mission, « Polaris Dawn », verra le vaisseau spatial Dragon avec quatre astronautes (Isaacman, Scott Poteet, Sarah Gillies et Anna Menon) voler à 870 milles au-dessus de la Terre, le niveau le plus élevé depuis les missions Apollo sur la Lune.

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Récupère mes livres Observation des étoiles en 2024, Programme d’observation des étoiles pour débutants Et Quand aura lieu la prochaine éclipse ?

Je vous souhaite un ciel clair et des yeux écarquillés.

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Une source de cristaux liquides de paires de photons

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La conversion ascendante paramétrique spontanée (SPDC), en tant que source de photons intriqués, présente un grand intérêt pour la physique quantique et la technologie quantique, mais jusqu’à présent, elle ne peut être mise en œuvre que dans des matériaux solides. Des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la science de la lumière (MPL) et de l’Institut Josef Stefan de Ljubljana, en Slovénie, ont démontré pour la première fois la SPDC dans un cristal liquide. Les résultats ont été récemment publiés dans natureouvrent la voie à une nouvelle génération de sources quantiques : efficaces et accordables par champs électriques.

Diviser un photon en deux est l’un des outils les plus utiles en photonique quantique. Il peut créer des paires de photons intriqués, des photons uniques, de la lumière compressée et des états photoniques encore plus complexes, essentiels aux technologies photoniques quantiques. Ce processus est connu sous le nom de conversion abaisseur automatique (SPDC).

Le SPDC est étroitement lié à la symétrie centrale. Il s’agit de la symétrie par rapport à un point – par exemple, un carré est symétrique au centre mais pas un triangle. Essentiellement, en divisant un photon en deux, le SPDC brise la symétrie centrale. Par conséquent, cela n’est possible que dans les cristaux dont la cellule primaire est asymétrique au centre. La SPDC ne peut pas se produire dans les liquides ou les gaz ordinaires, car ces matériaux sont isotropes.

Cependant, des chercheurs ont récemment découvert des cristaux liquides de structure différente, appelés cristaux liquides nématiques ferroélectriques. Bien qu’ils soient fluides, ces matériaux se caractérisent par une forte rupture de symétrie centrale. Leurs molécules sont allongées, asymétriques et surtout, elles peuvent être réorientées par un champ électrique externe. La réorientation des molécules modifie la polarisation des paires de photons générées, ainsi que le taux de génération. Avec un conditionnement approprié, un échantillon de ces matériaux peut constituer un dispositif extrêmement utile car ils produisent efficacement des paires de photons, peuvent être facilement réglés à l’aide d’un champ électrique et peuvent être intégrés dans des dispositifs plus complexes.

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À l’aide d’échantillons préparés à l’Institut Josef Stefan (Ljubljana, Slovénie) à partir de cristaux liquides nématiques ferroélectriques fabriqués par Merck Electronics KGaA, des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la science de la lumière ont appliqué pour la première fois la SPDC à un cristal liquide. . L’efficacité de génération de photons intriqués est aussi élevée que celle des meilleurs cristaux non linéaires, tels que le niobate de lithium, d’épaisseur similaire. En appliquant un champ électrique de quelques volts seulement, ils ont pu activer et désactiver la génération de paires de photons, ainsi que modifier les propriétés de polarisation de ces paires. Cette découverte marque le début d’une nouvelle génération de sources lumineuses quantiques : flexibles, accordables et efficaces.

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Le framework CUISINES pour les projets de comparaison de modèles exoplanétaires, version 1.0

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Le framework CUISINES pour les projets de comparaison de modèles exoplanétaires, version 1.0

Illustration de la conception expérimentale générale du CREME exoMIP (Tsigaridis et al. en préparation), comme exemple de la façon dont l’exoMIP peut être structuré pour permettre une large participation communautaire. — Ph.EP astronomique

Alors que le télescope spatial James Webb commence à renvoyer des observations, il est plus important que jamais que les modèles climatiques exoplanétaires soient capables de prédire de manière cohérente et correcte l’observabilité des exoplanètes, de récupérer leurs données et d’interpréter les environnements planétaires à partir de ces données.

Les comparaisons entre modèles jouent un rôle crucial dans ce contexte, surtout à l’heure où peu de données sont disponibles pour valider les prédictions des modèles. Le groupe de travail CUISINES du Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) de la NASA soutient une approche systématique pour évaluer les performances des modèles d’exoplanètes et fournit ici un cadre pour mener des projets d’intercomparaison de modèles d’exoplanètes organisés par la communauté (exoMIP).

Le cadre CUISINES adapte spécifiquement les pratiques de la communauté climatique terrestre pour répondre aux besoins des chercheurs exoplanétaires, y compris une gamme de types de modèles, de cibles planétaires et d’études spatiales paramétriques. Son objectif est d’aider les chercheurs à travailler collectivement, équitablement et ouvertement pour atteindre des objectifs communs.

Le cadre CUISINES repose sur cinq principes : 1) Définir à l’avance la ou les questions de recherche que exoMIP vise à aborder. 2) Créer une conception pilote qui maximise la participation de la communauté et en faire la publicité largement. 3) Planifiez un calendrier de projet qui permet à tous les membres d’exoMIP de participer pleinement. 4) Créer des produits de données à partir des résultats du modèle pour une comparaison directe avec les observations. 5) Créez un plan de gestion des données applicable aujourd’hui et évolutif à l’avenir.

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Au cours des premières années de son existence, CUISINES fournit déjà un soutien logistique à 10 exoMIP et continuera à organiser des ateliers annuels pour approfondir les commentaires de la communauté et présenter de nouvelles idées d’exoMIP.

Linda E. Sohl, Thomas J. Fuchez, Sean Domagal-Goldman, Duncan A. Christie, Russell Detrick, Jacob Haque-Misra, C.E. Harman, Nicholas Iero, Nathan J. Mayne, Costas Tsigarides, Geronimo L. Villanueva, Ambre V. Jeune, Guillaume Chaverot

Commentaires : 14 pages, deux numéros
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP) ; Instruments et méthodes astrophysiques (astro-ph.IM)
Citer comme : arXiv:2406.09275 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2406.09275v1 [astro-ph.EP] pour cette version)
Date de soumission
Qui : Linda Suhl
[v1] Jeudi 13 juin 2024, 16:14:22 UTC (903 Ko)
https://arxiv.org/abs/2406.09275
Astrobiologie

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