science
La star de « Black Widow » a mangé son ami pour établir un nouveau record
Il a déchiré une étoile dense qui s’effondrait et a consommé presque toute la masse de son compagnon stellaire.
Au cours de ce processus, elle est devenue l’étoile à neutrons la plus lourde observée à ce jour.
L’étoile tourne 707 fois par seconde, ce qui en fait l’une des étoiles à neutrons en orbite les plus rapides de la Voie lactée.
Mesurer le poids de cette étoile à neutrons record, qui est en tête des classements avec 2,35 fois la masse du Soleil, aide les astronomes à comprendre l’étrange état quantique de la matière. À l’intérieur de ce truc densequi – s’il devient beaucoup plus lourd que cela – s’effondre complètement et disparaît sous forme de trou noir.
« Le chemin évolutif est absolument remarquable. Double point d’exclamation. »
« Nous savons à peu près comment la matière se comporte à la densité nucléaire, comme elle le fait dans le noyau d’un atome d’uranium », explique Alex Filippenko, professeur d’astronomie à l’Université de Californie à Berkeley. « Une étoile à neutrons est comme un noyau géant, mais lorsque vous avez une masse solaire et demie de cette matière, soit environ 500 000 masses terrestres de noyaux tous accrochés les uns aux autres, on ne sait pas du tout comment ils vont se comporter. . »
Roger W. Romani, professeur d’astrophysique à l’Université de Stanford, note que les étoiles à neutrons sont si denses – un pouce cube pesant plus de 10 milliards de tonnes – que leurs noyaux sont la matière la plus dense de l’univers qui manque trous noirsce qui est impossible à étudier car ils sont cachés derrière leur horizon des événements.
Une étoile à neutrons, un pulsar nommé PSR J0952-0607, est donc l’objet le plus dense en vue de la Terre.
systèmes de veuve noire
La mesure de la masse de l’étoile à neutrons a été rendue possible par l’extrême sensibilité du télescope Keck I de 10 mètres à Maunakea, Hawaï, qui a pu enregistrer un spectre de lumière visible de l’étoile compagne intensément brillante, qui a maintenant été réduite à la taille d’une grande planète gazeuse. Les étoiles sont situées à environ 20 000 années-lumière de la Terre en direction de la constellation des Sextans.
Découvert en 2017, le PSR J0952-0607 est appelé pulsar « veuve noire » – une analogie avec la tendance d’une araignée veuve noire femelle à consommer un mâle beaucoup plus petit après l’accouplement. Filippenko et Romani étudiaient Black Widow systèmes Pendant plus d’une décennie, dans l’espoir de déterminer la limite supérieure de croissance des étoiles à neutrons/pulsars.
« En combinant cette mesure avec celle de nombreuses autres veuves noires, nous montrons que les étoiles à neutrons doivent atteindre au moins cette masse, 2,35 plus ou moins 0,17 masse solaire », explique Romani, professeur de physique à l’Université de Stanford et membre de l’Institut Kavli. et Cosmologie.
« Cela fournit à son tour certaines des contraintes les plus fortes sur la propriété de la matière à plusieurs fois la densité visible dans les noyaux atomiques. En fait, de nombreux modèles courants de physique de la matière dense ont été exclus par ce résultat. »
Si 2,35 masses solaires sont proches de la limite supérieure des étoiles à neutrons, disent les chercheurs, l’intérieur est probablement une soupe de neutrons ainsi que des quarks haut et bas – des composants de protons et de neutrons ordinaires – mais pas de matière exotique, comme des « étranges » quarks ou kaons, qui sont des particules Il contient des quarks étranges.
« La masse maximale élevée des étoiles à neutrons indique qu’elles sont un mélange de noyaux et de quarks fondant de haut en bas jusqu’au noyau », explique Romani. « Cela exclut de nombreux états proposés de la matière, en particulier ceux avec une configuration interne particulière. »
Romani et Filipenko et l’étudiant diplômé de Stanford Dinesh Kandel sont co-auteurs d’un article décrivant les découvertes de l’équipe qui ont été acceptées pour publication par Lettres du journal astrophysique.
Quelle taille peuvent-ils obtenir ?
Les astronomes conviennent généralement que lorsqu’une étoile avec un noyau supérieur à environ 1,4 masse solaire s’effondre à la fin de sa vie, elle forme un corps dense, comprimé à l’intérieur sous une pression si élevée que tous les atomes sont écrasés pour former une mer de les neutrons et leurs composants semi-nucléaires, les quarks.
Ces étoiles à neutrons naissent en tournant, et bien qu’elles soient trop faibles pour être vues dans la lumière visible, elles se révèlent comme des pulsars, ou émettent des faisceaux de lumière – ondes radio, rayons X ou même rayons gamma – qui font clignoter la terre alors qu’elle tourne, comme un faisceau tournant d’un phare.
Les pulsars « normaux » tournent et clignotent à un rythme d’environ une fois par seconde, en moyenne, une vitesse qui s’explique facilement compte tenu de la rotation naturelle de l’étoile avant qu’elle ne s’effondre. Mais certains pulsars se répètent des centaines ou jusqu’à 1 000 fois par seconde, ce qui est difficile à expliquer à moins que la matière ne tombe sur l’étoile à neutrons et ne l’endommage. Mais pour certains pulsars millisecondes, aucun compagnon n’apparaît.
Une explication possible des pulsars millisecondes isolés est que chacun avait autrefois un compagnon, mais l’a réduit à néant.
« Le chemin évolutif est tout à fait remarquable. Un double point d’exclamation », déclare Filippenko.
« Alors que l’étoile compagnon évolue et commence à se transformer en une géante rouge, le matériau fuit dans l’étoile à neutrons, et c’est en orbite autour de l’étoile à neutrons », explique-t-il. « Grâce à la rotation, il est maintenant incroyablement énergique et des vents de particules commencent à sortir de étoile à neutrons. Ensuite, ce vent frappe l’étoile donneuse et commence à décaper le matériau, et avec le temps, la masse de l’étoile donneuse se réduit à la masse d’une planète, et si plus de temps passe, elle disparaît complètement.
« Alors, c’est ainsi que des pulsars d’un millième de seconde peuvent se former. Ils n’étaient pas seuls au début – ils devaient être dans une paire binaire – mais ils se sont progressivement évaporés de leurs compagnons et sont maintenant isolés. »
Le PSR J0952-0607 et son étoile compagnon plus faible soutiennent l’histoire d’origine du pulsar milliseconde.
« Ces objets ressemblant à des planètes sont des dépôts d’étoiles ordinaires qui ont contribué à la masse et au moment cinétique, faisant tourner leurs camarades pulsars à des intervalles de millisecondes et augmentant leur masse dans le processus », explique Romani.
« Dans le cas de l’ingratitude cosmique, le pulsar Black Widow, qui a dévoré une grande partie de son compagnon, le réchauffe et le vaporise maintenant en masses planétaires et peut-être en annihilation complète », explique Filippenko.
Trouver des pulsars de veuve noire dans lesquels leur compagnon est petit, mais pas trop petit pour être détecté, est l’un des rares moyens de peser les étoiles à neutrons. Dans le cas de ce système binaire, l’étoile compagne – maintenant seulement 20 fois la masse de Jupiter – est déformée par la masse de l’étoile à neutrons et se verrouille progressivement, de la même manière que notre lune est piégée dans son orbite de sorte que nous ne voir qu’un côté.
Le côté faisant face à l’étoile à neutrons est chauffé à des températures d’environ 6 200 Kelvin, ou 10 700 degrés Fahrenheit, ce qui est légèrement plus chaud que notre Soleil et suffisamment brillant pour être vu avec un grand télescope.
Filippenko et Romani ont tourné le télescope Keck I sur le PSR J0952-0607 à six reprises au cours des quatre dernières années, observant à chaque fois à l’aide du spectromètre d’imagerie à basse résolution des segments de 15 minutes pour attraper un compagnon faible à des points spécifiques de ses 6,4 heures. orbite du pulsar. . En comparant les spectres avec les spectres d’étoiles semblables au Soleil, ils ont pu mesurer la vitesse orbitale de l’étoile compagne et calculer la masse de l’étoile à neutrons.
Filippenko et Romani ont jusqu’à présent examiné une douzaine de systèmes Black Widow, bien que seules six de leurs étoiles compagnes soient suffisamment brillantes pour leur permettre de calculer la masse. Ils contenaient tous des étoiles à neutrons moins massives que PSR J0952-060.
Ils espèrent étudier davantage de pulsars veuves noires, ainsi que leurs cousins : les dos rouges, nommés d’après l’équivalent australien des pulsars noirs, qui ont des compagnons plus proches d’un dixième de la masse du Soleil ; et ce que les gitans appelaient tidarrens – où le compagnon est d’environ un centième de masse solaire – d’après un parent de la veuve noire araignée. mentionner ce type, Tidarren sisyphoidesenviron 1% de la taille de la femelle.
« Nous pouvons continuer à chercher des veuves noires et des étoiles à neutrons similaires patinant près du bord du trou noir. Mais si nous n’en trouvons pas, cela renforce l’argument selon lequel 2,3 masses solaires est la véritable limite, qui devient alors trous noirsdit Filipenko.
« C’est dans les limites de ce que le télescope Keck peut faire, donc à moins de conditions d’observation fantastiques, le resserrement de la mesure du PSR J0952-0607 attend probablement l’âge du télescope de 30 mètres », ajoute Romani.
Le soutien pour le travail est venu de la National Aeronautics and Space Administration, du Christopher R.
la source: Université de Californie à Berkeley
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.
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.
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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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