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Le mouvement des toiles d’araignées en tant qu’électrons en orbite autour d’un noyau a été étudié
Araignée Trichonephila femelle (à gauche) à côté du mâle beaucoup plus petit (à droite). Crédit : MPI Animal Behavior / Alex Jordan
Une petite araignée mâle qui tisse un orbe doré fait face à un énorme défi lorsqu’elle cherche un partenaire. Il fait une petite partie de la taille d’une énorme femelle, mais il doit entrer prudemment dans son filet et s’approcher d’elle sans se faire remarquer, car la femelle cannibale le tuera et le mangera s’il fait un faux pas sur son filet. Ajoutez à cela la concurrence à laquelle il fait face d’autres hommes également dans l’arène sensible sur le Web, et vous serez confronté à un problème d’optimisation complexe que les analystes humains trouveraient intimidants. Cependant, ces petites araignées ont à peine ce que nous pouvons reconnaître comme un cerveau. Comment agissent-ils alors ? C’est une question qui intrigue Alex Jordan et les membres de son laboratoire du Max Planck Institute for Animal Behavior depuis plus d’une décennie. Désormais, en collaboration avec des chercheurs du Weizmann Institute of Science, ils sont plus proches d’une réponse.
La solution semble résider dans le magnétisme animal, ou plus correctement, dans les forces physiques effectives que les mâles et les femelles subissent sur la surface élastique d’une toile d’araignée. « Notre concept initial était d’explorer l’idée que ces araignées se déplaçant sur la toile se comportent comme des électrons en orbite autour d’un noyau, ou des planètes en orbite autour d’une étoile », explique Jordan, qui dirige le laboratoire d’écologie comportementale intégrative de l’Institut Max Planck pour le comportement animal, et est un co-auteur Dans l’étude. De cette idée initiale est né un programme de recherche qui a conduit les deux équipes à développer un dossier modèle physique et mener des expériences dans les forêts tropicales du Panama.
femmes attirantes
Alors que les détails de la physique exacte ont finalement divergé des niveaux atomique et cosmique, le concept s’est avéré utile. « Imaginez des électrons en orbite autour d’un noyau, ou d’une étoile massive dans l’espace, qui est si grande qu’elle génère son propre champ gravitationnel qui attire les objets autour d’elle – une femelle cannibale géante peut être considérée de la même manière », dit Jordan. « Imaginez maintenant des planètes plus petites, des satellites ou des comètes s’approchant de cette force d’attraction – ce sont nos braves petits mâles. » Approchez-vous de la star (ou de la femme) trop rapidement, ou sous le mauvais angle, et vous risquez de tomber sous le charme de son attirance. À l’échelle cosmique, cela conduira à une collision cosmique qui entraînera l’évaporation de la planète. Pour le mâle audacieux, une approche incorrecte signifie tomber dans une attraction fatale et finir en proie.
Selon la co-auteure de l’étude, Silvia Garza, qui a passé des mois au Panama en tant qu’étudiante à la maîtrise à enregistrer le comportement des araignées mâles et femelles, puis à utiliser des approches d’apprentissage automatique pour suivre tous leurs mouvements.
Des mâles abominables
Tout comme les jeunes planètes ont leur propre attraction, les mâles s’attirent également – au début, ils se rapprochent du concurrent perçu. Les mâles commencent également à se repousser au fur et à mesure qu’ils se rapprochent, de cette façon ils se comportent un peu comme des électrons autour du noyau.
« Le mouvement de ces mâles est comme des interactions entre des particules qui s’attirent ou se repoussent en fonction de la distance qui les sépare », explique Amir Haluts, physicien de formation et auteur principal de l’étude du Weizmann Institute of Science. Le co-auteur principal Nir Goff, également de Weizmann, a déclaré : « Nous utilisons des modèles pour cartographier les forces physiques effectives subies par les hommes, ce qui nous permet d’expliquer le mouvement de leur toile, ainsi que la dynamique de compétition des hommes de différentes tailles. » Au fur et à mesure que les mâles s’entourent, ils finiront par se rapprocher les uns des autres, s’affrontant dans un combat ouvert. Tout cela se fait à la surface de la toile, qui agit comme un canal de vibrations que les mâles utilisent pour communiquer, mais peut aussi alerter la femelle de leur présence et déclencher une attaque mortelle.
Les recherches de l’équipe montrent que les décisions apparemment complexes prises par les hommes, équilibrant le risque et la récompense, et la vie et la mort, ne nécessitent pas une intelligence ou une compréhension avancée du jeu auquel ils jouent. Alternativement, les mêmes solutions peuvent être obtenues en détectant les vibrations sur la toile et en répondant aux forces physiques d’attraction et de répulsion, tout comme les particules physiques pourraient le faire. « Au début, j’ai été déconcerté par nos premiers résultats, qui ont montré que ces hommes pouvaient résoudre ces tâches apparemment complexes sans la machinerie cognitive requise », a déclaré Jordan. « Nair a plaisanté en disant que c’est presque comme ça Masculin Ce sont des électrons en orbite autour du « noyau » féminin. Cela a conduit à l’invention du terme «araignées atomiques» et il s’avère qu’il n’est peut-être pas loin de la vérité. »
Prince of Haluts et al, La dynamique spatio-temporelle des compétitions animales résulte des forces effectives entre les concurrents, Actes de l’Académie nationale des sciences (2021). DOI : 10.1073/pnas.2106269118
Introduction de
Société Max Planck
la citation: Le mouvement des araignées Web étudiées en tant qu’électrons en orbite autour d’un noyau (2021, 3 décembre) Récupéré le 3 décembre 2021 sur https://phys.org/news/2021-12-spiders-motion-web-electrons-orbiting.html
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Les astronomes ont découvert la source du mystérieux alignement des étoiles près du centre galactique
Les nébuleuses planétaires sont des nuages de gaz expulsés par les étoiles en fin de vie. Les nuages d’éjecta sont des « fantômes » de leurs étoiles mourantes, formant de magnifiques structures ressemblant à des sabliers ou à des papillons.
Il y a près de dix ans, Brian Rees, doctorant à Manchester, a découvert l’alignement des nébuleuses planétaires. Cependant, cela restait inexpliqué.
Une collaboration entre des scientifiques de l’Université de Manchester et de l’Université de Hong Kong a découvert la source du mystérieux alignement des étoiles près du centre galactique. En plus de confirmer l’alignement, les scientifiques ont trouvé un groupe particulier de cordes responsable : les étoiles binaires proches.
Les scientifiques ont étudié un groupe de nébuleuses planétaires dans le renflement galactique, près du centre de la Voie lactée. Ces nébuleuses n’ont aucun rapport, elles proviennent d’étoiles différentes, sont nées à des époques différentes et vivent toute leur vie dans plusieurs endroits. Cependant, l’étude a découvert que bon nombre de ces formes sont à peu près parallèles au plan de la galaxie (la Voie lactée) dans le ciel et présentent des motifs similaires.
Cela va dans la même direction que Brian Rees a trouvée il y a dix ans.
Cet alignement n’existe que dans les nébuleuses planétaires avec un compagnon stellaire proche, selon la dernière étude réalisée par l’étudiant Shuyu Tan de l’Université de Hong Kong. Une orbite plus étroite que celle de Mercure par rapport au Soleil est prise par l’étoile compagne autour de l’étoile primaire au centre de la nébuleuse planétaire.
L’alignement est absent dans les nébuleuses planétaires qui ne montrent pas de partenaires proches, ce qui suggère que l’alignement pourrait être lié à la séparation initiale des composants binaires lors de la formation des étoiles.
Albert Zijlstra, co-auteur et professeur d’astrophysique à l’Université de Manchester, a déclaré : « Cette découverte nous rapproche de la compréhension de la cause de ce mystérieux alignement. »
« Les nébuleuses planétaires nous offrent une fenêtre sur le cœur de notre galaxie, et cette vue approfondit notre compréhension de la dynamique et de l’évolution de la région renflée de la Voie lactée. »
« La formation d’étoiles dans le renflement de notre Galaxie est un processus complexe qui implique divers facteurs tels que la gravité, la turbulence et les champs magnétiques. Jusqu’à présent, nous manquons de preuves prouvant lequel de ces mécanismes pourrait provoquer ce processus et générer cet alignement. «
« L’importance de cette recherche réside dans le fait que nous savons désormais que l’alignement est observé dans ce sous-ensemble spécifique de nébuleuses planétaires. »
À l’aide du très grand télescope de l’Observatoire européen austral, les chercheurs ont examiné 136 nébuleuses planétaires confirmées dans le renflement galactique, la région la plus épaisse de notre Voie lactée qui contient des étoiles, du gaz et de la poussière.
Quarante d’entre eux issus de l’étude initiale ont été réexaminés et mesurés à l’aide d’images à haute résolution du télescope spatial Hubble.
Professeur Quentin Parker, auteur correspondant de l’Université de Hong Kong, Elle suggère Les nébuleuses peuvent se former grâce au mouvement orbital rapide de l’étoile compagne, qui peut finir par tourner au sein de l’étoile centrale.
L’alignement des nébuleuses peut signifier que le système binaire voisin se forme préférentiellement avec ses orbites dans le même plan.
Dans les études futures, les scientifiques se concentreront sur la compréhension des mécanismes à l’origine de cet alignement.
Référence du magazine :
- Xuyou Tan, Quentin Parker, Albert Zijlstra et autres. Quand les étoiles s’alignent : Un alignement 5σ des axes principaux des nébuleuses planétaires au centre de notre galaxie. Lettres de journaux astrophysiques. EST CE QUE JE 10.3847/2041-8213/acdbcd
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Possible découverte de nova du 1er au 31 octobre 2023.
Nous annonçons la découverte de A Nova possible sur Messier 31a été découvert lors de nos relevés de cette galaxie.
Une possible nova dans Messier 31 découverte par J. Massey le 1er octobre 2023.
Le 1er octobre 2023, nous avons comparé les images récemment prises de Messier 31 avec des images d’archives prises il y a quelques semaines. Les deux séries ont été collectées avec l’Astrophotographer 250 mm f/4,5, sous l’excellent ciel sombre de Manciano, dans la Maremme toscane, où se trouve notre installation automatisée. Cet effort s’inscrit dans le cadre de nos travaux d’étude transitoire sur les galaxies Messier 31 et Messier 33, qui nous ont déjà conduit à la découverte de deux étoiles variables dans le champ de M33 et à la découverte d’une variabilité à longue période et d’une éruption potentiellement importante d’un éclat dans la galaxie. Champ M31
Lorsque ces images non filtrées ont clignoté, nous avons détecté un transitoire dans la partie sud-ouest de la galaxie d’Andromède, aux coordonnées suivantes J2000.0 :
RA : 00 40 29.67
Rejet : +40 51 41.4
r = 17,9
L’ampleur de R a été estimée à l’aide des R-mags du catalogue Gaia DR2. Il y a une étoile légèrement faible à environ 3 pouces à l’ouest de ce transit.
Nous avons immédiatement vérifié les sources connues sur ce site et n’avons récupéré aucun objet connu au 1er octobre 2023. Nous avons également vérifié les catalogues Panstarss DR1 et SDSS9 et n’avons trouvé aucune source jusqu’à R = 23,0 environ.
Ce transitoire est donc une nova potentielle dans M31 et Nous l’avons signalé au CBAT.
La nuit suivante, nous avons pu confirmer la présence de la source, qui s’est révélée légèrement plus brillante que lors de sa découverte. Nous avons également utilisé le module robotique C14 pour obtenir une image de plus haute résolution, montrant le passage bien séparé de l’étoile proche mentionnée plus tôt (image en haut de cet article). Vous trouverez ci-dessous une animation réalisée pour comparer l’excellente image du 2 octobre avec l’image du 11 septembre 2023.
Le transitoire vu le 2 octobre 2023 comparé à une image ancienne où il n’est pas visible. Quelques étoiles variables bien connues sont également visibles.
Une analyse spectroscopique serait la bienvenue pour aborder la nature de supernova de ce transitoire.
Nous prévoyons de suivre cette source, tant qu’elle sera visible.
Retournez à la page « Étoiles variables ».
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Capturé en action : le vaisseau spatial Perseverance de la NASA surveille le diable de poussière martien
Selon la NASA, les diables de poussière, bien que plus faibles et plus petits que les ouragans terrestres, jouent un rôle crucial dans la redistribution de la poussière sur Mars, aidant ainsi les scientifiques à étudier l’atmosphère martienne et à améliorer les modèles météorologiques.
En analysant les données d’images, les scientifiques de la mission ont localisé ce diable de poussière sur la crête de Thorofare, à environ 4 kilomètres de là.
Il s’est déplacé d’est en ouest à environ 12 mph (19 km/h) et mesurait environ 200 pieds (60 m) de large. Bien que seules les 387 pieds (118 mètres) inférieurs soient visibles, les scientifiques estiment sa hauteur totale à environ 1,2 miles (2 kilomètres).
Les diables de poussière, également présents sur Terre, se forment lorsque l’air chaud ascendant se combine avec des colonnes d’air froid descendantes. Les diables de poussière martiens peuvent être plus nombreux que leurs homologues terrestres et leur apparition est imprévisible.
Selon la NASA, persévérance Les rovers de Curiosity les surveillent en permanence, prenant des images en noir et blanc pour maintenir les données en mouvement.
La mission principale de Perseverance sur Mars est l’astrobiologie, notamment la recherche de signes d’une vie microbienne ancienne. Il analysera la géologie de la planète et le climat passé, posera les bases de l’exploration humaine de Mars, et collectera et stockera des roches et des régolithes martiens pour de futures missions de récupération et d’analyse en coopération avec l’Agence spatiale européenne.
La mission Mars 2020 Perseverance est cohérente avec la stratégie d’exploration de la Lune et de Mars de la NASA, qui comprend les missions Artemis Moon pour ouvrir la voie à une éventuelle exploration humaine de la planète rouge. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), exploité par le California Institute of Technology à Pasadena, en Californie, supervise les opérations du rover Perseverance.
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