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Le télescope spatial Webb de la NASA capture une tarentule cosmique



Le télescope spatial Webb de la NASA capture une tarentule cosmique

La caméra Web proche infrarouge (NIRCam) a capturé cette image en mosaïque de 340 années-lumière de diamètre. Il montre la région de formation d’étoiles de la nébuleuse de la tarentule sous un nouveau jour, y compris des dizaines de milliers de jeunes étoiles jamais vues auparavant qui étaient auparavant entourées de poussière cosmique. La région la plus active apparaît bleu pâle et semble scintiller de jeunes étoiles massives. Et éparpillés parmi eux se trouvent encore des étoiles enfouies, apparaissant en rouge, mais n’émergeant pas encore du cocon de la nébuleuse poussiéreuse. NIRCam est capable de détecter ces étoiles couvertes de poussière grâce à une précision sans précédent dans le proche infrarouge.
Au sommet de la cavité de la nébuleuse, en haut à gauche d’un jeune amas d’étoiles, une étoile plus âgée est bien visible, les huit pointes de diffraction caractéristiques de NIRCam, un artefact de la structure du télescope. Après que le centre supérieur de cette étoile se soit levé, il marque approximativement une bulle distincte dans le nuage. De jeunes étoiles encore entourées de matière poussiéreuse gonflent cette bulle, commençant à creuser sa propre cavité. Les astronomes ont utilisé deux spectromètres Webb pour examiner de plus près cette région et déterminer la composition chimique de l’étoile et du gaz qui l’entoure. Cette information spectrale renseigne les astronomes sur l’âge de la nébuleuse et le nombre de générations de naissance d’étoiles qu’elle a vues.
Loin de la région centrale des jeunes étoiles chaudes, le gaz froid se rouille, révélant aux astronomes que la nébuleuse est riche en hydrocarbures complexes. Ce gaz dense est la matière qui formera les futures étoiles. Lorsque les vents provenant d’étoiles massives balaient du gaz et de la poussière, une partie s’accumule et, avec l’aide de la gravité, forme de nouvelles étoiles.
NIRCam a été construit par une équipe de l’Université d’Arizona et du centre de technologie avancée de Lockheed Martin.
Crédit : NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

Une nouvelle histoire de formation d’étoiles se déroule

James Webb Space Telescope presents a new perspective on the Tarantula Nebula, or 30 Doradus, a region well-known to astronomers studying star formation. Its nickname originated from its resemblance to the spider itself. However, in Webb’s view, the overall region takes on the appearance of a tarantula’s home—a burrow lined with its own spun silk. The Tarantula Nebula shelters thousands of young and still-forming stars, many revealed by Webb for the first time.

Working together, a range of Webb’s high-resolution infrared instruments reveal the stars, structure, and composition of the nebula with a level of detail not previously possible. Astronomers will use Webb throughout its mission to gain insight into star formation and the stellar lifecycle. The implications of this extend to our own star, the Sun, as well as the formation of the heavy chemical elements that are essential to life as we know it.

Tarantula Nebula (MIRI)

At the longer wavelengths of light captured by its Mid-Infrared Instrument (MIRI), Webb focuses on the area surrounding the central star cluster and unveils a very different view of the Tarantula Nebula. In this light, glowing gas and dust come forward as the young hot stars of the cluster fade in brilliance. Abundant hydrocarbons light up the surfaces of the dust clouds, shown in blue and purple. Much of the nebula takes on a more ghostly, diffuse appearance because mid-infrared light is able to show more of what is happening deeper inside the clouds. Still-embedded protostars pop into view within their dusty cocoons, including a bright group at the very top edge of the image, left of center.
Other areas appear dark, like in the lower-right corner of the image. This indicates the densest areas of dust in the nebula, that even mid-infrared wavelengths cannot penetrate. These could be the sites of future, or current, star formation.
MIRI was contributed by ESA and NASA, with the instrument designed and built by a consortium of nationally funded European Institutes (The MIRI European Consortium) in partnership with JPL and the University of Arizona.
Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

A Cosmic Tarantula, Caught by NASA’s Webb Space Telescope

Once upon a space-time, a cosmic creation story unfolded: Thousands of never-before-seen young stars were spotted in a stellar nursery called 30 Doradus, captured by NASA’s James Webb Space Telescope. Nicknamed the Tarantula Nebula for the appearance of its dusty filaments in previous telescope images, the nebula has long been a favorite for astronomers studying star formation. In addition to young stars, Webb reveals distant background galaxies, as well as the detailed structure and composition of the nebula’s gas and dust.

Located just 161,000 light-years away in the Large Magellanic Cloud galaxy, the Tarantula Nebula is the largest and brightest star-forming region in the Local Group, the galaxies nearest our Milky Way. It is home to the hottest, most massive stars known to astronomers. Three of Webb’s high-resolution infrared instruments were focused on the Tarantula. Viewed with Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam), the region resembles a burrowing tarantula’s home, lined with its silk. The nebula’s cavity centered in the NIRCam image has been hollowed out by blistering radiation from a cluster of massive young stars, which sparkle pale blue in the image. Only the densest surrounding areas of the nebula resist erosion by these stars’ powerful stellar winds, forming pillars that appear to point back toward the cluster. These pillars contain forming protostars, which will eventually emerge from their dusty cocoons and take their turn shaping the nebula.

Tarantula Nebula (NIRSpec IFU)

Webb’s Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) reveals what is really going on in a fascinating region of the Tarantula Nebula. Scientists focused the powerful instrument on what looked like a small bubble feature in the image from Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam). However, the spectra reveal a very different picture from a young star blowing a bubble in its surrounding gas.
The signature of atomic hydrogen, shown in blue, shows up in the star itself but not immediately surrounding it. Instead, it appears outside the “bubble,” which spectra show is actually “filled” with molecular hydrogen (green) and complex hydrocarbons (red). This is an indication that the bubble is actually the top of a dense pillar of dust and gas that is being blasted by radiation from the cluster of massive young stars to its lower right (see the full NIRCam image). It does not appear as pillar-like as some other structures in the nebula because there is not much color contrast with the area surrounding it.
The harsh stellar wind from the massive young stars in the nebula is breaking apart molecules outside the pillar, but inside they are preserved, forming a cozy cocoon for the star. This star is still too young to be clearing out its surroundings by blowing bubbles – NIRSpec has captured it just beginning to emerge from the protective cloud from which it was formed. Without Webb’s resolution at infrared wavelengths, the discovery of this star birth in action would not have been possible.
NIRSpec was built for the European Space Agency (ESA) by a consortium of European companies led by Airbus Defence and Space (ADS) with NASA’s Goddard Space Flight Center providing its detector and micro-shutter subsystems.
Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

Webb’s Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) caught one very young star doing just that. Astronomers previously thought this star might be a bit older and already in the process of clearing out a bubble around itself. However, NIRSpec showed that the star was only just beginning to emerge from its pillar and still maintained an insulating cloud of dust around itself. This episode of star formation-in-action could not have been revealed, without Webb’s high-resolution spectra at infrared wavelengths.

When viewed in the longer infrared wavelengths detected by Webb’s Mid-infrared Instrument (MIRI), the region takes on a different appearance. The hot stars fade, and the cooler gas and dust glow. Within the stellar nursery clouds, points of light indicate embedded protostars, still gaining mass. While shorter wavelengths of light are absorbed or scattered by dust grains in the nebula, and therefore never reach Webb to be detected, longer mid-infrared wavelengths penetrate that dust, ultimately revealing a previously unseen cosmic environment.

One of the reasons the Tarantula Nebula is interesting to astronomers is that the nebula has a similar type of chemical composition as the gigantic star-forming regions observed at the universe’s “cosmic noon.” This was when the cosmos was only a few billion years old and star formation was at its peak. Star-forming regions in our Milky Way galaxy are not producing stars at the same furious rate as the Tarantula Nebula, and have a different chemical composition. This makes the Tarantula the closest (i.e., easiest to see in detail) example of what was happening in the universe as it reached its brilliant high noon. Webb will provide astronomers the opportunity to compare and contrast observations of star formation in the Tarantula Nebula with the telescope’s deep observations of distant galaxies from the actual era of cosmic noon.

Despite humanity’s thousands of years of stargazing, the star-formation process still holds many mysteries. Many of them are due to our previous inability to get crisp images of what was happening behind the thick clouds of stellar nurseries. Webb has already begun revealing a universe never seen before, and it is only getting started on rewriting the stellar creation story.

The James Webb Space Telescope is the world’s premier space science observatory. Webb will solve mysteries in our solar system, look beyond to distant worlds around other stars, and probe the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency) and the Canadian Space Agency.

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Une méthode inédite pour la couleur bleue trouvée dans les taches de raies : ScienceAlert



Une méthode inédite pour la couleur bleue trouvée dans les taches de raies : ScienceAlert

Les rayons rubans à points bleus produisent la couleur bleue d’une manière unique, rapportent des chercheurs dans une nouvelle étude. L’étude montre que de nouvelles nanostructures confèrent aux raies pastenagues leurs taches éponymes, en déformant de manière complexe la lumière sur la peau du poisson pour créer une couleur bleu vif qui ne change pas avec l’angle de vue.

Le bleu est une couleur difficile à évoquer pour les êtres vivants. La plupart des ombres dans le monde naturel sont produites par des composés qui ont évolué pour absorber la lumière du soleil et émettre une couleur spécifique. Dans les cas où de la lumière rouge est émise, le produit chimique doit absorber les longueurs d’onde les plus énergétiques du vert, du bleu et du violet.

Production de lumière bleue Le processus d’absorption nécessite généralement d’absorber des longueurs d’onde rouges de faible énergie et d’émettre des longueurs d’onde plus puissantes, une tâche plus difficile que la nature résout rarement.

Une solution plus simple semble consister à utiliser une autre approche : diffuser les longueurs d’onde indésirables à l’aide de nanostructures qui courbent la lumière dans ce que l’on appelle la couleur structurelle.

« Si vous voyez du bleu dans la nature, vous pouvez presque être sûr qu’il est fabriqué à partir de nanofibres et non de colorant. » Il dit Mason Dean, professeur agrégé d’anatomie comparée à la City University de Hong Kong et co-auteur de la nouvelle étude.

Ces rayons bleus structurels proviennent généralement de nanostructures hautement ordonnées, mais l’examen des taches bleues de ces rayons par les chercheurs a révélé quelque chose de différent.

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Ils soulignent que la couleur bleue structurelle est « inhabituellement brillante et indépendante de l’angle » et résulte d’un ensemble désorganisé d’éléments diffusants avec une structure noyau-coquille qui n’a jamais été décrite auparavant.

Cela peut être intéressant en soi, mais cette découverte pourrait également avoir des applications pratiques pour l’humanité, qui pourraient inspirer de nouveaux types de couleurs sans produits chimiques.

Dean souligne que les couleurs structurelles comme celles-ci sont des phénomènes naturels complexes, affectés par des variables allant au-delà de la façon dont nous courbons la lumière.

« Comprendre la couleur structurelle chez les animaux ne concerne pas seulement la physique optique, mais également les matériaux impliqués, la manière dont ils sont organisés avec précision dans les tissus et l’apparence de la couleur dans l’environnement de l’animal », explique Dean. Il dit.

Dans ce cas, les rayons bleus à queue barrée ont des régions de cellules cutanées dotées de propriétés spéciales qui les aident à produire cette étrange couleur presque bleue, explique l’auteur principal Amar Surapani, chercheur postdoctoral dans le groupe de Dean et maintenant universitaire invité à l’université. Faculté de Trinity à Dublin.

Raie à queue de bar à points bleus dans la nature. (Morgan Bennett Smith)

« Nous avons découvert que la couleur bleue est produite par des cellules cutanées uniques, avec un arrangement 3D stable de nanosphères contenant des nanocristaux réfléchissants (comme des perles en suspension dans du thé à bulles) », explique Surapani. Il dit.

« Comme la taille et l’espacement des nanostructures sont des multiples utiles de la longueur d’onde de la lumière bleue, elles ont tendance à réfléchir spécifiquement les longueurs d’onde bleues. »

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En plus de ces cellules productrices de bleu, les rayons ont un autre tour dans leur sac qui donne un coup de pouce supplémentaire à leur couleur bleue.

«Pour éliminer toutes les couleurs étrangères, une épaisse couche de mélanine située sous les cellules productrices de couleurs absorbe toutes les autres couleurs, ce qui donne un teint bleu très brillant», explique Dean. Il dit.

« En fin de compte, les deux types de cellules forment une collaboration remarquable : les mélanocytes structurels se concentrent sur le bleu, tandis que les cellules pigmentaires de mélanine suppriment les autres longueurs d’onde, ce qui donne une peau d’un bleu très brillant. »

Raie à queue barrée à points bleus (Ténora Lima) Il vit principalement dans les eaux peu profondes autour des récifs coralliens de l’océan Indien tropical et de l’océan Pacifique occidental, avec une aire de répartition s’étendant jusqu’en Afrique australe et au nord de l’Australie.

Il possède un venin puissant et peut avoir développé sa couleur attrayante en guise d’avertissement. Cependant, il est généralement timide avec les humains et s’enfuit généralement plutôt que de piquer lorsque cela est possible. Compte tenu des couleurs de son habitat naturel, la couleur bleue peut également contribuer au camouflage.

« Dans l’eau, le bleu pénètre plus profondément que toute autre couleur, aidant les animaux à se fondre dans leur environnement », explique Dean. Il dit« Les taches bleu vif sur la peau des raies ne changent pas avec l’angle de vue et peuvent donc présenter des avantages spécifiques en matière de camouflage lorsque l’animal nage ou manœuvre rapidement avec ses ailes ondulantes. »

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Emprunter quelques idées à ces rayons pourrait également être bénéfique pour notre espèce, ajoute Dean.

« Nous cherchons à collaborer avec d’autres chercheurs pour développer des systèmes de couleurs structurelles bio-flexibles inspirés de la nature douce de la peau des raies pour des couleurs sûres et sans produits chimiques dans les textiles, les écrans flexibles, les écrans et les capteurs. » Il dit.

L’étude a été publiée dans uneMatériaux optiques avancés.

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La crise climatique allonge les journées, selon une étude Crise climatique



La crise climatique allonge les journées, selon une étude  Crise climatique

La crise climatique allonge chaque jour, à mesure que la fonte massive des glaces polaires remodèle la planète, suggèrent des analyses.

Les scientifiques affirment que ce phénomène constitue une preuve éclatante de la façon dont les actions humaines transforment la Terre, rivalisant avec les processus naturels qui existent depuis des milliards d’années.

Le changement dans la durée du jour se produit à l’échelle de quelques millisecondes, mais cela suffit à perturber le trafic Internet, les transactions financières et la navigation GPS, qui dépendent tous d’un chronométrage précis.

La durée d’un jour terrestre n’a cessé d’augmenter au fil des temps géologiques en raison de la force gravitationnelle exercée par la Lune sur les océans et les terres de la planète. Cependant, la fonte des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique due au réchauffement climatique induit par l’homme a entraîné une redistribution de l’eau stockée dans les hautes latitudes vers les océans du monde, entraînant une augmentation de l’eau dans les mers proches de l’équateur. Cela rend la Terre plus plate – ou plus épaisse – ralentissant la rotation de la planète et allongeant encore plus la journée.

L’influence planétaire de l’humanité a également été récemment démontrée par recherche D’autres études ont montré que la redistribution de l’eau provoquait le déplacement de l’axe de rotation de la Terre, les pôles Nord et Sud. D’autres études ont révélé que les émissions de carbone causées par l’humanité entraînent un rétrécissement de la stratosphère.

Le professeur Benedikt Soja de l’École polytechnique fédérale de Zurich a déclaré : « Nous pouvons constater notre impact en tant qu’êtres humains sur l’ensemble du système terrestre, pas seulement localement, comme une augmentation de la température, mais fondamentalement, en modifiant la façon dont il se déplace dans l’espace et tourne. .» « En raison de nos émissions de carbone, nous avons réussi cela en seulement 100 ou 200 ans, alors qu’avant, les processus de gouvernance duraient des milliards d’années, c’est incroyable. »

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La mesure du temps humain est basée sur des horloges atomiques, extrêmement précises. Cependant, l’heure exacte de la journée (une révolution de la Terre) varie en raison des marées lunaires, des effets climatiques et de certains autres facteurs, tels que la lente récupération de la croûte terrestre après le retrait des calottes glaciaires formées au cours de la dernière période glaciaire. .

Ces différences doivent être prises en compte, a déclaré Suga : « Tous les centres de données qui gèrent Internet, les communications et les transactions financières dépendent d’un timing précis. Nous avons également besoin d’une connaissance précise du temps pour la navigation, en particulier pour les satellites et les engins spatiaux. »

recherche, Publié dans Actes de l’Académie nationale des sciences des États-Unis d’AmériqueLes chercheurs ont utilisé des observations et des reconstructions informatiques pour évaluer l’effet de la fonte des neiges sur la durée du jour. Le taux de décélération variait entre 0,3 et 1,0 milliseconde par siècle (ms/an) entre 1900 et 2000. Mais depuis 2000, à mesure que la fonte s’accélère, le taux de changement s’est également accéléré, jusqu’à 1,3 ms/an.

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« Ce taux actuel est probablement plus élevé qu’à tout moment au cours des derniers milliers d’années », ont déclaré les chercheurs. « On s’attend à ce qu’elle se maintienne à environ 1,0 milliseconde par an au cours des prochaines décennies, même si les émissions de gaz à effet de serre sont considérablement réduites. » Si les émissions ne sont pas réduites, ont-ils déclaré, le taux de décélération augmentera jusqu’à 2,6 millisecondes par an d’ici 2100, dépassant les marées lunaires en tant que principal contributeur aux variations à long terme de la durée du jour.

Le Dr Santiago Belda de l’Université d’Alicante en Espagne, qui ne faisait pas partie de l’équipe de recherche, a déclaré : « Cette étude constitue une avancée majeure car elle confirme que la perte alarmante de glace au Groenland et en Antarctique a un impact direct sur la durée du jour. , ce qui entraîne un allongement de nos journées. « Les différences dans la durée du jour ont des implications critiques non seulement sur la façon dont nous mesurons le temps, mais également sur le GPS et d’autres technologies qui régissent nos vies modernes. »

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