science
La NASA Hubble cherche un trou noir près de la Terre
Image du télescope spatial Hubble de l’amas d’étoiles globulaire, Messier 4. Cet amas est une collection dense de centaines de milliers d’étoiles. Les astronomes pensent qu’un trou noir de masse intermédiaire, pesant 800 fois la masse de notre Soleil, se cache, invisible, en son cœur. Crédit : ESA/Hubble, NASA, Eduardo Vitral (STScI)
Un amas central sombre se cache au centre d’une île étoilée scintillante
Les pièges gravitationnels dans l’espace, les trous noirs, existent en différentes tailles. Ou, plus exactement, des blocs différents, car ils sont tous très petits. la première[{ » attribute= » »>black hole ever discovered, in 1971, weighed in at 21 times our Sun’s mass. It was formed by the explosion and collapse of a star. Examples of a completely different class of black hole were identified in the 1960s-1970s. They weighed in at millions to billions of times our Sun’s mass. Like all supermassive black holes, those monsters dwell in the center of major galaxies.
So, black holes can be super-big or super-small. The missing link is an intermediate-mass black hole, weighing roughly 100 to 1,000 times our Sun’s mass. A handful have been found in other galaxies. Perhaps they are on the road to growing into supermassive black holes.
The cores of globular star clusters are hunting grounds for intermediate-mass black holes. They are smaller than galaxies and should have correspondingly smaller black holes. Over 150 of these snow-globe-shaped collections of hundreds of thousands of stars orbit our Milky Way galaxy, like artificial satellites whirling around Earth. Searches for intermediate-mass back holes in these clusters have been elusive. The suspected central black hole can’t be directly observed, of course. Astronomers gather circumstantial evidence by watching stars swarming around the black hole, like bees around a hive. Based on their speeds, the invisible central mass can be calculated using straightforward Newtonian laws of physics.
Tracking the stars is meticulous work that’s cut out for the Hubble Space Telescope’s sharp resolution and longevity. Astronomers looking through over a decade of Hubble observations of the nearby globular star cluster Messier 4 calculated there is a very dense central object of about 800 solar masses. It is so compact, the observations tend to rule out alternative theories as to what’s happening in the heart of the cluster.
Il s’agit d’une simulation des mouvements d’étoiles autour d’un trou noir présumé au cœur de l’amas globulaire M4. Il est basé sur le « HST Heritage Survey of Globular Clusters: Ultraviolet Spotlight on Their Population and Composition », qui inclut la cinétique interne des amas d’étoiles. En zoomant sur M4, le centre de masse, où se trouve le trou noir suspecté, est marqué d’un « X » rouge. Le rayon du cercle rouge est légèrement inférieur à 1[{ » attribute= » »>light-year across. It is the sphere of influence of the putative intermediate-mass black hole. Estimated to be 800 solar masses, the black hole has an event horizon that is a little more than half the diameter of our moon. The sphere of influence of the black hole is the region where its gravitational potential dominates over the gravitational potential of the starfield. It is a region where stellar motions are significantly affected by the black hole’s gravitational pull. Only Hubble’s sharp resolution can plot this motion over more than a decade of observing. The fastest moving stars in this video are not in the cluster, but are much closer to us, in the foreground of Milky Way stars. Credit: NASA, ESA, Mattia Libralato (AURA/STScI for ESA)
Hubble Space Telescope Hunts for Intermediate-Sized Black Hole Close to Home
Astronomers using NASA’s Hubble Space Telescope have come up with what they say is some of their best evidence yet for the presence of a rare class of “intermediate-sized” black hole that may be lurking in the heart of the closest globular star cluster to Earth, located 6,000 light-years away.
Like intense gravitational potholes in the fabric of space, virtually all black holes seem to come in two sizes: small and humongous. It’s estimated that our galaxy is littered with 100 million small black holes (several times the mass of our Sun) created from exploded stars. The universe at large is flooded with supermassive black holes, weighing millions or billions of times our Sun’s mass and found in the centers of galaxies.
A long-sought missing link is an intermediate-mass black hole, weighing in somewhere between 100 and 100,000 solar masses. How would they form, where would they hang out, and why do they seem to be so rare?
Astronomers have identified other possible intermediate-mass black holes through a variety of observational techniques. Two of the best candidates — 3XMM J215022.4−055108, which Hubble helped discover in 2020, and HLX-1, identified in 2009, reside in dense star clusters in the outskirts of other galaxies. Each of these possible black holes has the mass of tens of thousands of suns, and may have once been at the centers of dwarf galaxies. NASA’s Chandra X-ray observatory has also helped make many possible intermediate black hole discoveries, including a large sample in 2018.
Looking much closer to home, there have been a number of suspected intermediate-mass black holes detected in dense globular star clusters orbiting our Milky Way galaxy. For example, in 2008, Hubble astronomers announced the suspected presence of an intermediate-mass black hole in the globular cluster Omega Centauri. For a number of reasons, including the need for more data, these and other intermediate-mass black hole findings still remain inconclusive and do not rule out alternative theories.
Hubble’s unique capabilities have now been used to zero in on the core of the globular star cluster Messier 4 (M4) to go black-hole hunting with higher precision than in previous searches. “You can’t do this kind of science without Hubble,” said Eduardo Vitral of the Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland, lead author on a paper published today (May 23, 2023) in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Vitral’s team has detected a possible intermediate-mass black hole of roughly 800 solar masses. The suspected object can’t be seen, but its mass is calculated by studying the motion of stars caught in its gravitational field, like bees swarming around a hive. Measuring their motion takes time, and a lot of precision. This is where Hubble accomplishes what no other present-day telescope can do. Astronomers looked at 12 years’ worth of M4 observations from Hubble and resolved pinpoint stars.
His team estimates that the black hole in M4 could be as much as 800 times our Sun’s mass. Hubble’s data tend to rule out alternative theories for this object, such as a compact central cluster of unresolved stellar remnants like neutron stars, or smaller black holes swirling around each other.
“We have good confidence that we have a very tiny region with a lot of concentrated mass. It’s about three times smaller than the densest dark mass that we had found before in other globular clusters,” said Vitral. “The region is more compact than what we can reproduce with numerical simulations when we take into account a collection of black holes, neutron stars, and white dwarfs segregated at the cluster’s center. They are not able to form such a compact concentration of mass.”
A grouping of close-knit objects would be dynamically unstable. If the object isn’t a single intermediate-mass black hole, it would require an estimated 40 smaller black holes crammed into a space only one-tenth of a light-year across to produce the observed stellar motions. The consequences are that they would merge and/or be ejected in a game of interstellar pinball.
“We measure the motions of stars and their positions, and we apply physical models that try to reproduce these motions. We end up with a measurement of a dark mass extension in the cluster’s center,” said Vitral. “The closer to the central mass, more randomly the stars are moving. And, the greater the central mass, the faster these stellar velocities.”
Because intermediate-mass black holes in globular clusters have been so elusive, Vitral cautions, “While we cannot completely affirm that it is a central point of gravity, we can show that it is very small. It’s too tiny for us to be able to explain other than it being a single black hole. Alternatively, there might be a stellar mechanism we simply don’t know about, at least within current physics.”
Reference: “An elusive dark central mass in the globular cluster M4” by Eduardo Vitral, Mattia Libralato, Kyle Kremer, Gary A Mamon, Andrea Bellini, Luigi R Bedin and Jay Anderson, 23 May 2023, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stad1068
The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and ESA. NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, conducts Hubble and Webb science operations. STScI is operated for NASA by the Association of Universities for Research in Astronomy, in Washington, D.C.
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.
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. »
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.
science
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.
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
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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.
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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.
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« 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. »
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