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Les télescopes de la NASA chassent le « monstre vert » dans les débris de l'étoile
Images composites des mosaïques NIRCam (en haut) et MIRI (en bas) acquises dans le cadre de notre enquête JWST sur Cas A. Les champs de vision ont été subtilement recadrés et des corrections mineures ont été apportées pour compenser les lacunes de couverture. Les angles non photographiés par le télescope spatial James Webb ont été remplis avec des données d'archives Spitzer à des longueurs d'onde comparables. Crédit : Centre de radiographie Chandra
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Images composites des mosaïques NIRCam (en haut) et MIRI (en bas) acquises dans le cadre de notre enquête JWST sur Cas A. Les champs de vision ont été subtilement recadrés et des corrections mineures ont été apportées pour compenser les lacunes de couverture. Les angles non photographiés par le télescope spatial James Webb ont été remplis avec des données d'archives Spitzer à des longueurs d'onde comparables. Crédit : Centre de radiographie Chandra
En collectant des données provenant de deux télescopes de la NASA, les astronomes pourraient avoir résolu le mystère d'une étrange structure trouvée dans le champ de débris d'une étoile explosée. Leurs travaux ont révélé de nouveaux détails sur les restes de la star et sur l'explosion elle-même.
Cette étude du célèbre reste de supernova Cassiopée A (Cas A) utilise les données de l'observatoire à rayons X Chandra et du télescope spatial James Webb et comprend la première image de Cas A qui combine les données des deux télescopes.
L'étrange structure a été identifiée pour la première fois dans les données infrarouges de Webb d'avril 2023. L'origine de l'élément, surnommé le « Monstre vert » en raison de sa ressemblance avec le mur dans le champ gauche de Fenway Park, n'était pas claire.
Cependant, en combinant les données de Webb avec les rayons X de Chandra, les chercheurs pensent avoir traqué la source du monstre vert.
« Nous soupçonnions déjà que le monstre vert avait été créé par une onde de choc provenant de l'étoile explosée entrant en collision avec la matière qui l'entourait », a déclaré Jaco Fink de l'Université d'Amsterdam, qui dirige les travaux de Chandra. « Chandra nous a aidé à clore l'affaire. »
Lorsqu'une étoile massive a explosé pour former Cas A il y a environ 340 ans, du point de vue de la Terre, elle a créé une boule de matière et de lumière qui s'est étendue vers l'extérieur. Dans les parties extérieures de Cas A, l'onde de souffle frappe le gaz environnant que l'étoile a expulsé environ 10 000 à 100 000 ans avant l'explosion. Cela a créé un environnement favorable à la formation de poussière après le refroidissement du matériau stellaire éjecté.
Les données de Chandra révèlent des gaz chauds, provenant principalement de débris de supernova comprenant des éléments tels que le silicium et le fer, mais également d'électrons énergétiques en spirale autour des lignes de champ magnétique dans l'onde de souffle. Ces électrons s'illuminent en arcs minces à proximité de l'onde de souffle et sont également visibles dans certaines parties de l'intérieur. Webb met en évidence l'émission infrarouge de la poussière chauffée parce qu'elle est incrustée dans la scie Chandra à gaz chaud et des débris de supernova plus froids.
Malgré ce paysage stellaire chaotique, le monstre vert se démarquait clairement dans l'image originale de Webb. En analysant les données de Chandra sur le reste, Fink et ses collègues ont découvert que les filaments à l'extérieur du Cas A, générés par l'onde de souffle, correspondent étroitement aux propriétés des rayons X du monstre vert, comprenant moins de fer et de silicium que les débris de supernova. . Cela signifiait qu’il y avait une origine commune entre le monstre vert et l’onde explosive.
Les données de Chandra montrent également que la matière du monstre vert se déplace entièrement vers nous, ce qui suggère qu'il entre en collision avec le gaz éjecté de l'étoile située du côté proche de Cas A. Sa vitesse est environ la moitié de la vitesse moyenne de l'onde de souffle. , indiquant que la densité du matériau du monstre vert est bien supérieure à la densité moyenne du matériau entourant Cas A. Ce résultat pourrait aider à reconstruire l'histoire complexe de la masse perdue par l'étoile avant son explosion.
« Nous avons conclu que le monstre vert fait également partie de l'onde de choc et qu'il fait exploser la partie centrale de Cas A au lieu d'en faire partie. Nous avons ensuite supprimé numériquement le monstre vert du reste de l'image pour en savoir plus sur ce qu'il est. « C'est comme si on nous donnait un puzzle 3D terminé et que nous pouvions en retirer des parties pour voir ce qui se cache derrière », a déclaré Elsie de Luz de l'Université de Gand. En Belgique, elle est co-chercheuse de l'étude de Webb. à l'intérieur. »
Des caractéristiques importantes du Cas A ont été identifiées dans notre enquête et discutées dans cet article. L'image composite dans le panneau central combine les filtres NIRCam et MIRI comme indiqué. Les grandes cases représentées par des lignes pointillées blanches montrent des régions d'intérêt agrandies dans les panneaux environnants qui utilisent les mêmes filtres et la même palette de couleurs, à l'exception des panneaux 1b et 6 qui utilisent uniquement des filtres NIRCam. De petites cases marquées de lignes blanches pleines montrent les emplacements des quatre régions de la spectroscopie MIRI/MRS IFU. Crédit : Centre de radiographie Chandra
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Des caractéristiques importantes du Cas A ont été identifiées dans notre enquête et discutées dans cet article. L'image composite dans le panneau central combine les filtres NIRCam et MIRI comme indiqué. Les grandes cases représentées par des lignes pointillées blanches montrent des régions d'intérêt agrandies dans les panneaux environnants qui utilisent les mêmes filtres et la même palette de couleurs, à l'exception des panneaux 1b et 6 qui utilisent uniquement des filtres NIRCam. De petites cases marquées de lignes blanches pleines montrent les emplacements des quatre régions de la spectroscopie MIRI/MRS IFU. Crédit : Centre de radiographie Chandra
Chandra voit les débris de l'étoile parce qu'ils sont chauffés à des dizaines de millions de degrés par des ondes de choc, semblables au bang sonique d'un avion supersonique. Webb peut voir des matériaux qui n’ont pas été affectés par les ondes de choc, ce que l’on pourrait appeler des débris « vierges ». Une grande partie de cela se cache derrière le monstre vert. Ainsi, la combinaison des données de Webb et Chandra donne un décompte plus complet des débris générés par l’explosion de l’étoile.
« Nous avons créé la première carte en forme de grille des débris originaux au centre de ce reste de supernova », a déclaré Dan Milisavljevic de l'Université Purdue, qui dirige l'étude de Webb et a présenté ces résultats lors de la 243e réunion de l'American Astronomical Society. Communauté à la Nouvelle-Orléans. « Personne n'a jamais vu de telles structures auparavant dans une étoile en explosion. »
Pour en savoir plus sur l'explosion de la supernova, l'équipe a comparé la vue de Webb des débris originaux de l'étoile détruite avec des cartes aux rayons X des éléments radioactifs créés dans la supernova. Ils ont utilisé les données NuSTAR (Nuclear Spectroscopique Telescope Array) de la NASA pour cartographier le titane radioactif – qui est encore visible aujourd'hui – et Chandra pour cartographier l'emplacement du nickel radioactif en mesurant l'emplacement du fer. Le nickel radioactif se désintègre pour former du fer.
Deux aspects ressortent de cette comparaison. Certains brins de débris immaculés près du centre de Cas A, vus avec Webb, sont connectés au fer vu avec Chandra plus loin. Le titane radioactif est visible là où les débris vierges sont relativement faibles.
Exemples d'échos lumineux autour de Cas A. Le panneau supérieur montre une section agrandie du plus grand écho infrarouge identifié dans les panneaux du milieu comme E1. La comparaison de l'image NIRCam F356W avec les observations d'archives Spitzer IRAC (au centre) montre que l'émission n'existait pas dans le passé. La région encadrée E2 met en évidence une région où plusieurs périodes d'observations MIRI sont disponibles et où la variation temporelle des échos lumineux peut être tracée ; Cette région est agrandie dans les deux panneaux inférieurs. Dans le panneau inférieur droit, les sources avec un mouvement négligeable à droite entre les 109 jours séparant les observations du MIRI F770W sont affichées en blanc, tandis que les échos lumineux sont affichés en rouge et bleu sarcelle entre la première et la deuxième observations. Crédit : Centre de radiographie Chandra
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Exemples d'échos lumineux autour de Cas A. Le panneau supérieur montre une section agrandie du plus grand écho infrarouge identifié dans les panneaux du milieu comme E1. La comparaison de l'image NIRCam F356W avec les observations d'archives Spitzer IRAC (au centre) montre que l'émission n'existait pas dans le passé. La région encadrée E2 met en évidence une région où plusieurs périodes d'observations MIRI sont disponibles et où la variation temporelle des échos lumineux peut être tracée ; Cette région est agrandie dans les deux panneaux inférieurs. Dans le panneau inférieur droit, les sources avec un mouvement négligeable à droite entre les 109 jours séparant les observations du MIRI F770W sont affichées en blanc, tandis que les échos lumineux sont affichés en rouge et bleu sarcelle entre la première et la deuxième observations. Crédit : Centre de radiographie Chandra
Ces comparaisons suggèrent que les matières radioactives observées dans les rayons X ont contribué à la formation des débris originaux près du centre des restes vus par Webb, conduisant à la formation des cavités. Les minuscules structures présentes dans les débris vierges se sont probablement formées lorsque les couches internes de l'étoile se sont violemment mélangées à des matières radioactives chaudes produites lors de l'effondrement du noyau de l'étoile sous l'effet de la gravité.
« Ces données de l'enquête Webb et les résultats préliminaires, soutenus par d'autres télescopes tels que Chandra, aident à répondre aux questions non résolues sur les explosions d'étoiles massives qui ont des effets à grande échelle sur la formation et l'évolution des amas d'étoiles, ainsi que sur l'enrichissement des galaxies en métaux et en poussière. » Te Timim a dit. de l'Université de Princeton et est co-chercheur de l'étude de Webb.
Ces résultats sont décrits dans deux articles soumis à Lettres de journaux astrophysiquescelui dirigé par Dan Milisavjevic axé sur les résultats Web (Pré-imprimer ici) L'autre, dirigé par Jaco Fink, s'est concentré sur les résultats de Chandra (Pré-imprimer ici). Des articles connexes préparés par d'autres membres de l'équipe de recherche sont également en cours de préparation.
Plus d'information:
Dan Milisavljevic et al., Enquête JWST sur les restes de Cassiopée A Supernova, arXiv (2024). est ce que je: 10.48550/arxiv.2401.02477
Jaco Fink et al., Diagnostic aux rayons X du « monstre vert » de Cassiopée A : preuve d'un plasma océanique incroyablement dense, arXiv (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2401.02491
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
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.
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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
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
science
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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