science
Les rebondissements des rayons cosmiques à ultra haute énergie
Titre:Flux diffus de rayons gamma des amas de galaxies
Auteurs: Saeb Hussein, Rafael Alves Batista, Elisabeth de Gouvia Dal Pino, Klaus Dolag
Fondation Premier Auteur : Institut d’astronomie, de géophysique et des sciences de l’atmosphère (IAG), Université de Sao Paulo (USP), Sao Paulo, Brésil
condition: Ouvert Accéder à ArXiv
Accélérateurs de particules les plus énergétiques
Beaucoup de gens ont entendu parler Grand collisionneur de hadrons, ou d’autres accélérateurs terrestres, mais qu’en est-il des accélérateurs de particules astrophysiques ? Dans l’espace, les particules peuvent être accélérées à des énergies extrêmement élevées, parfois jusqu’à 10 000 fois supérieures aux énergies terrestres ! Mais que sont ces accélérateurs à très haute énergie et comment les trouve-t-on ?
Les particules chargées accélérées sont appelées rayons cosmiques à ultra-haute énergie (UHECR), qui sont généralement des protons ou parfois des noyaux plus lourds. Les UHECR entrent en collision les uns avec les autres ou avec des photons, ce qui donne les photons les plus énergétiques de notre univers, rayons gamma.
Nous pouvons repérer les rayons gamma avec des télescopes sur Terre, mais nous ne pouvons pas toujours retracer tous les photons que nous voyons jusqu’à une seule source. Ceux qui ne peuvent pas être retracés à une seule source proviennent d’une variété de longueurs d’onde et de directions et sont nommés rayons gamma diffusés. Pour étudier la source de ces rayons gamma, nous examinons les classes de sources qui peuvent produire des UHECR, et donc des rayons gamma. L’une de ces classes sources possibles est galaxies étoiléestandis que les autres sont des amas de galaxies, ce que les auteurs d’aujourd’hui étudient dans leur article.
Les auteurs d’aujourd’hui décrivent un modèle qui étudie les UHECR des amas de galaxies. Les UHECR sont piégés dans le champ magnétique de l’amas et accélérés pour produire des rayons gamma de très haute énergie. En simulant un ensemble possible d’amas à différentes distances, les auteurs peuvent prédire combien de rayons gamma peuvent être vus sur Terre. Ensuite, les auteurs ont pu comparer le flux de rayons gamma diffus et le nombre de rayons gamma pouvant provenir des amas.
Que deviennent les rayons cosmiques à l’intérieur des amas de galaxies ?
Les particules chargées dans le champ magnétique subiront une force selon Loi des forces de Lorentz, faisant tourner ces particules et suivre les lignes de champ magnétique. À l’intérieur du bloc, où le champ magnétique n’est pas constant, cela peut provoquer des chemins fous car les rayons cosmiques sont piégés à l’intérieur du bloc et accélèrent. La figure 1 montre les chemins que peuvent emprunter deux rayons cosmiques lorsqu’ils traversent un réseau.
Lorsque les rayons cosmiques voyagent dans la foule, ils sont accélérés à des énergies élevées et finissent par interagir, produisant des photons. Pour que ces rayons cosmiques deviennent des UHECR, ils doivent être piégés à l’intérieur de l’amas suffisamment longtemps pour accélérer à une énergie suffisamment élevée pour produire des rayons gamma. Mais une fois qu’ils atteignent des énergies ultra-élevées et qu’ils interagissent et produisent des photons, les photons gamma peuvent s’échapper et voyager pour nous atteindre.
Un regard vers l’avenir – ce que l’on peut voir avec les futurs télescopes à rayons gamma
À ce stade de l’histoire, cet UHECR a été produit, accéléré, interagi et produit des rayons gamma au sein d’un réseau. Mais maintenant, les auteurs veulent connaître la source du flux de rayons gamma Tout Les amas peuvent sembler ensemble, et si cela peut expliquer la diffusion diffuse des rayons gamma observée.
Pour en tenir compte, les auteurs ont examiné la distribution de groupes de nombreuses masses différentes et ont découvert que le plus grand nombre de rayons gamma provenait de groupes dont les masses étaient comprises entre 1013 et 1015e Double la masse du soleil. En regardant tous ces groupes, et comment ils se répartissent dans le ciel, les auteurs tiennent également compte de leur éloignement de nous et redshift Pour trouver le flux total que nous nous attendrions à voir sur Terre. Cependant, nous nous attendons également à voir certains rayons gamma interagir avec Lumière de fond extragalactique (EBL) En route vers nous et se perdre (c’est ce qu’on appelle atténuation). Le modèle des auteurs tient compte de tout cela, et le résultat est illustré à la figure 2.
Cette figure montre le résultat le plus intéressant de cet article Les amas pourraient être responsables de l’ensemble du flux de rayons gamma diffus que nous observons aux hautes énergies !
Dans la figure, le flux attendu du modèle peut être n’importe où dans la région rose (cela forme une plage en raison d’un ensemble de valeurs possibles de certaines quantités dans le modèle). Les points noirs montrent les rayons gamma diffusés mesurés, qui se situent dans la région rose à des énergies supérieures à 1011 eV, ce qui signifie que des amas de galaxies à ces énergies peuvent expliquer l’ensemble du flux diffus.
Les courbes rouge et bleue montrent la sensibilité des deux ( Réseau de télescopes Cherenkov (CTA)Et le LHAASO) télescopes à rayons gamma au sol, ce qui signifie que tout flux au-dessus de ces courbes sera visible par ces télescopes. LHAASO récemment découvert Plusieurs sources de rayons gamma à très haute énergie sont en construction et CTA est un futur télescope passionnant. Cela signifie que ces nouveaux télescopes peuvent étudier les rayons gamma provenant des amas, et si ce modèle est correct, ces télescopes devraient voir une partie du flux diffus de rayons gamma provenant des amas !
C’est particulièrement excitant avec les futurs télescopes à rayons gamma – en les utilisant, les astronomes peuvent explorer la source de certaines des particules les plus énergétiques de l’univers. En trouvant la source de ces rayons gamma, les astronomes peuvent en apprendre davantage sur la nature de leurs sources et les processus qui s’y déroulent.
Astrobite Edité par Lenny Saade
Crédit image en vedette : Figure 1 de cet article
À propos de Jesse Thwaites
Jesse est doctorant au IceCube Particle Astrophysics Center dans le Wisconsin, à l’Université du Wisconsin-Madison. Les sources astrophysiques potentielles de neutrinos de haute énergie sont étudiées par l’astrophysique multimodale. En dehors de la physique, elle joue de la trompette et aime passer du temps à l’extérieur, en particulier le ski et le vélo.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
L'Université Tsinghua développe des techniques de construction d'habitats lunaires
Par Simon Mansfield
Sydney, Australie (SPX), 19 avril 2024
L'exploration de la construction d'habitats lunaires par l'Université Tsinghua met en évidence la transition de la simple exploration à la construction et à l'utilisation réelles sur la Lune, en mettant l'accent sur le durcissement du régolithe in situ. Avec près de 20 technologies différentes évaluées pour créer des matériaux à base de régolithe, l'examen du professeur Feng fournit une classification et une évaluation systématiques, identifiant les défis importants et les orientations pour les progrès futurs.
La recherche classe les techniques de durcissement des régolithes en quatre groupes en fonction de leurs mécanismes de liaison et de consolidation : durcissement par réaction (RS), frittage/fusion (SM), durcissement par liaison (BS) et formation de confinement (CF). Chaque gamme et technologie spécifique est soigneusement mesurée en termes de paramètres de processus et de performances, mettant en valeur ses diverses exigences et capacités.
La solidification réactive implique la liaison des particules de régolithe avec des composés réactifs et repose en grande partie sur des matériaux transportés par fusée, le régolithe représentant 60 à 95 % du mélange. Processus de frittage/fusion du régolithe à des températures élevées, dépassant souvent 1 000 °C, ce qui pose d’importants défis énergétiques et opérationnels. Le durcissement par liaison utilise des liants pour le collage, nécessitant moins de temps et des températures plus basses, tandis que la formation par confinement utilise un tissu pour créer des composants de sac régolithe à haute résistance, bien qu'ils puissent manquer de résistance à la compression.
L'étude présente la méthode 8IMEM pour évaluer ces technologies, en utilisant huit indicateurs pour mesurer leur efficacité et leur adéquation à la construction de la Lune. Le remplissage Regolith occupe la première place, réduisant la consommation de ressources et d'énergie tout en permettant une configuration rapide des composants. Les technologies solaires de frittage/fusion et de fusion fonctionnent également bien, ces dernières utilisant l’énergie solaire directement dans une construction rentable.
La recherche est conforme aux objectifs progressifs des Stations internationales de recherche lunaire, établissant un plan de développement en quatre phases : laboratoire, station de recherche, hébergement et habitat, chacune étant spécifiquement conçue pour répondre à des besoins de construction et fonctionnels spécifiques. Les données quantitatives soutiennent l'utilisation de la technologie régolithe pour construire des bases lunaires, fournissant ainsi un modèle fonctionnel pour les futurs habitats lunaires.
Rapport de recherche:Construction lunaire in situ à grande échelle : évaluation quantitative des techniques de durcissement des régolithes
Liens connexes
Université de Tsinghua
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Rêves de lune et plus
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
Dans les années 1980, FedEx avait un formidable slogan : «Quand c'est définitivement, positivement, il doit y avoir du jour au lendemainEh bien, dans des situations telles que des conflits au sol et des scénarios de catastrophe, cela ne suffit pas. Consciente de la nécessité d'un service de livraison ultra-rapide, Sierra Space, basée au Colorado, développe actuellement un système permettant de livrer des fournitures presque partout sur Terre en seulement 90 minutes.
Sierra Space a actuellement de nombreux projets intéressants en cours, notamment Rêve d'un avion spatial Et un Station spatiale commerciale prévue. La semaine dernière, l'entreprise a surpris l'industrie en annonçant un autre projet ambitieux, une nouvelle plateforme appelée Ghost. La société affirme que « le nouveau vaisseau spatial logistique révolutionnaire sera doté d’un système de protection thermique avancé conçu pour le retour en toute sécurité de petites charges utiles depuis l’espace ». Le projet de logistique spatiale est conçu pour fournir des services de messagerie à la demande à une variété de clients, y compris des opérations de sécurité nationale et une assistance en cas de catastrophes naturelles.
« Nous envisageons un inventaire de véhicules Sierra Space Ghost stratégiquement situés, facilement accessibles et déployables en 90 minutes vers des emplacements critiques n'importe où sur Terre », a déclaré Tom Weiss, PDG de Sierra Space, dans un communiqué. déclaration. Le système devrait être capable de livrer des fournitures au « personnel de première ligne » dans un rayon de 100 mètres d’une zone cible désignée, selon l’entreprise.
Cette annonce fait suite à la création récente par Sierra Space de son organisation de missions et de services orbitaux, axée sur des solutions innovantes pour la sécurité nationale. La société affirme avoir déjà obtenu des contrats majeurs d'une valeur de 1,3 milliard de dollars pour des constellations de satellites dans le cadre de cette initiative.
Ghost a subi une série de trois tests de chute le 1er février au centre de lancement et d'atterrissage de Space Florida. Ces tests comprenaient une descente finale de 2 000 pieds (610 mètres) pour évaluer la dynamique d'impact, une descente contrôlée en parachute de 4 000 pieds (1 219 mètres) et la séparation des composants du blindage et de la charge utile, démontrant la capacité du véhicule à renvoyer les charges utiles en toute sécurité.
Une fois ce programme lancé, le vaisseau spatial préchargé attendra en orbite jusqu'à ce qu'il soit invité à rentrer. L'envoi peut comprendre un kit de survie, un bateau pneumatique, des rations, des armes et d'autres articles. Lors de l'activation, le vaisseau spatial se réorientera, initiera la rentrée et utilisera un bouclier de protection thermique pour résister à des températures allant jusqu'à 2 000 degrés Fahrenheit. Après la rentrée, le parafoil dirige la charge utile vers la zone d'atterrissage désignée. Chaque satellite devrait avoir une durée de vie de cinq ans, après quoi il sera retiré et désorbité.
Articles Liés: Firefly Aerospace établit un nouveau record de vitesse de lancement pour une mission de l'US Space Force
C’est une idée géniale et utile, et logique étant donné notre capacité croissante à accéder à l’espace et à y travailler. Combiné avec une technologie de réponse rapide, qui Les missiles peuvent être lancés dans les 24 heuresCela pourrait véritablement révolutionner notre capacité à apporter les choses aux personnes qui en ont le plus besoin, tout en devant être là de manière positive à un moment critique.
Pour plus de voyages spatiaux dans votre vie, suivez-nous X Un marque-page personnalisé pour Gizmodo Page sur les vols spatiaux.
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science
La communauté du rugby se mobilise pour le talentueux joueur après un diagnostic « dévastateur ».
La communauté du rugby s'est mobilisée pour aider un ancien joueur de Limerick City, après qu'il ait reçu un diagnostic « dévastateur ».
L'ancien joueur du Young Munster RFC, Sean Rigney, avait récemment « fait sa marque » sur la scène du rugby de Sydney, avant que son parcours ne prenne une tournure dévastatrice.
Originaire de Ballinagar dans le Co Offaly, le jeune homme est récemment tombé malade et a été transporté à l'hôpital. Son état s'est rapidement détérioré lorsqu'on lui a diagnostiqué un SARM, un type de bactérie résistante aux antibiotiques. Ce qui a conduit à la nécessité d’une opération à cœur ouvert.
Pour aider Sean sur le chemin du rétablissement, une collecte de fonds a été organisée par ses amis et coéquipiers.
Lorsqu'il a appris la nouvelle, son ami et ancien coéquipier Connor Phillips a été choqué.
« J'ai été vraiment choqué hier quand j'ai découvert ce qui s'est passé. Je compatis vraiment pour lui, il est si loin de chez lui et vient de démarrer un nouveau projet. Tout le monde pense à lui et lui souhaite bonne chance et je n'ai aucun doute qu'il le fera. « Récupérez et retrouvez la forme et la santé et rejouez au rugby le plus tôt possible », a déclaré Connor. « Peut-être ».
Dès leur première rencontre, les deux joueurs ont cliqué. Peut-être parce que lorsque Sean entre dans une pièce, « tout le monde est attiré par lui ».
« La première chose à propos de Rigney et moi, c'est que nous sommes complètement opposés, mais la première fois que nous nous sommes rencontrés, nous nous sommes tout de suite entendus. Il a cette capacité, quand il entre dans une pièce, tout le monde gravite autour de lui. C'est juste un « Il a une grande personnalité, vraiment drôle et attentionné. C'est un géant », a déclaré Connor. « Un gars sympa et un travailleur incroyable sur le terrain également. »
« J'ai été ravi quand j'ai appris qu'il partait pour l'Australie parce qu'il est venu d'Offaly à Limerick et qu'il en a vraiment fait sa maison. Il s'est si bien intégré à la communauté et à l'endroit. »
La collecte de fonds, organisée par Alan Fitzgerald de la NSW Rugby League, visait à aider le jeune joueur à affronter un « chemin difficile vers la guérison ».
« Sean Rigney, un talentueux joueur de rugby irlandais, a récemment fait sa marque sur la scène du rugby à Sydney, en Australie, en rejoignant le Southern Counties Rugby Club dans la prestigieuse compétition Shut Shield Rugby. Alan Fitzgerald a déclaré : « Son impact sur l'équipe a été immédiat. , promettant une belle saison. « Bright arrive. »
« Sean fait face à un chemin difficile vers son rétablissement, loin de son domicile et de sa famille. Le stress financier dû aux frais médicaux, associé à l'incapacité de travailler pendant qu'il est malade et en convalescence, est navrant », a-t-il expliqué.
Désormais, les amis de Sean ont contacté la communauté du rugby et au-delà pour obtenir leur soutien.
Il a ajouté : « Vos dons apporteront une aide cruciale à Sean pendant cette période difficile, en l’aidant à couvrir les frais médicaux et les frais de subsistance pendant qu’il se concentre sur le rétablissement de sa santé. »
Vous pouvez faire un don à la collecte de fonds ici.
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