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L’observatoire atteint la « première lumière » à l’aide du nouveau viseur planétaire

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L’observatoire atteint la « première lumière » à l’aide du nouveau viseur planétaire

Des câbles à fibres optiques spécialisés transmettent la lumière du télescope Keck I à l’instrument de recherche planétaire Keck, situé sous l’observatoire. Crédit : Observatoire WM Keck

Un nouvel instrument de chasse aux planètes à l’observatoire WM Keck a atteint la « première lumière », car il capture ses premières données du ciel et marque un chapitre passionnant dans la recherche de planètes de la taille de la Terre autour d’autres étoiles, qui sont extrêmement difficiles à détecter en raison de leur petite taille. Travaillant sur le télescope Keck I à Maunakea, Hawaii, le Keck Planet Finder (KPF) est le spectrophotomètre haute résolution le plus avancé au monde pour les longueurs d’onde visibles.


« L’émergence de KPF représente un pas en avant énorme et passionnant dans notre capacité à avancer dans la quête pour trouver des planètes habitables semblables à la Terre autour d’autres étoiles », a déclaré l’administrateur Hilton Lewis de l’observatoire Keck. « Nous attendons le KPF depuis près d’une décennie, et nous sommes ravis de pouvoir faire passer notre programme de découverte d’exoplanètes déjà très réussi au niveau supérieur. »

« Voir les premiers spectrographes astronomiques du KPF a été une expérience émouvante », a déclaré Andrew Howard, chercheur principal du KPF et professeur d’astronomie à Caltech. « Je suis ravi d’utiliser l’outil pour étudier la grande diversité des exoplanètes et de percer les mystères de la façon dont elles se sont formées et ont évolué jusqu’à leur état actuel. »

Hier soir, mercredi 9 novembre, l’équipe de KPF a réussi à capturer les premiers spectres de Jupiter avec un instrument de nouvelle génération, suivis d’un spectre de la première étoile de KPF, 51 Pegasi, qui héberge 51 Pegasi b – la première planète en orbite une étoile semblable au Soleil découverte par la méthode Doppler. Il est maintenant prêt à commencer à observer des mondes lointains avec une grande précision pour tenter de répondre à l’une des questions les plus pressantes de l’astronomie : Sommes-nous seuls ?

L'observatoire réalise

Le Keck Planet Finder a réalisé sa première lumière le 9 novembre 2022 après avoir capturé un amas de Jupiter. Crédit : WM Keck Observatory/Caltech/KPF Team

« Avant le récent boom des découvertes d’exoplanètes au cours des deux dernières décennies, nous ne savions pas vraiment quelles autres planètes se trouvaient là-bas. Nous ne savions pas s’il s’agissait de notre système solaire ou de notre Terre commune », a déclaré Sherry Yeh, scientifique adjointe en instrumentation. . pour KPF à l’observatoire de Keck. « Nous sommes la première génération qui comprendra vraiment les autres planètes dans le voisinage de la galaxie. »

Environ une étoile semblable au Soleil sur cinq a une planète de la taille de la Terre dans la zone habitable où les températures atmosphériques sont favorables à l’eau liquide – le précurseur le plus important de la vie telle que nous la connaissons.

En utilisant la technologie Doppler – une mesure mise au point à l’observatoire de Keck – il examinera le KPF et mesurera les exoplanètes par le comportement de leurs étoiles hôtes. Lorsqu’une planète orbite autour d’une étoile, elle exerce une force gravitationnelle Ce qui fait « vibrer » l’étoile. KPF recherchera cette oscillation stellaire, que les astronomes pourront ensuite mesurer pour déduire la masse et la densité de la planète attirant l’étoile.

Plus la masse de la planète est faible, plus le volume est grand osciller Depuis l’étoile, le plus difficile est d’attraper la lumière des étoiles qui va et vient. KPF est conçu pour relever ce défi. Une fois pleinement alimenté, il sera capable de détecter les étoiles qui se déplacent d’avant en arrière à une vitesse de seulement 30 cm/sec. Pour mettre la puissance de KPF en perspective, son prédécesseur, l’actuel instrument de chasse aux planètes de l’Observatoire Keck appelé High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES), détecte des mouvements stellaires de 200 cm/sec.

L'observatoire réalise

James Chong, technicien en infrastructure à l’observatoire de Keck, aide au levage précis de la plate-forme optique Zerodur jusqu’à la voûte de l’observatoire où se trouve l’instrument. Crédit : Observatoire WM Keck

« Les défis liés à la réalisation de telles mesures auraient été considérés comme insolubles il y a seulement quelques décennies », a déclaré Josh Wallunder, scientifique des instruments KPF à l’observatoire Keck. « KPF est le résultat d’une quantité étonnante d’ingéniosité humaine qui a été appliquée pour résoudre des problèmes et surmonter les obstacles à notre compréhension de l’univers qui nous entoure. »

Ce qui distingue cet état parmi l’art spectromètre En dehors de cela, il est fabriqué à partir d’un type inhabituel d’hybride vitrocéramique appelé Zerodur – le même matériau utilisé pour fabriquer les célèbres clips de miroir primaire à l’observatoire de Keck. Fabriqué par Schott AG, le Zerodur conserve sa forme quelles que soient les fluctuations de température. Cette stabilité thermique est essentielle pour KPF car tout mouvement dans l’instrument peut entraîner de faux signaux qui ressemblent à des décalages Doppler des étoiles. En minimisant les mouvements thermiques, KPF peut détecter et caractériser les exoplanètes avec une efficacité inégalée.

« Il s’agit du premier spectrophotomètre à intégrer Zerodur dans sa conception », a déclaré Howard. « Le matériau, qui se présente sous forme de dalles géantes, est très cassant et difficile à travailler, mais c’est ce qui rend KPF si sensible aux plus petites. planètes. « 

Créé en 2014, le KPF est spécialement conçu pour l’observatoire Keck en tant que complément essentiel aux télescopes de chasse aux planètes existants de la NASA, notamment Kepler, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) et Nancy Grace Roman Space Telescope, qui a sondé des milliers de planètes extérieures A la recherche de mondes comme le nôtre. Les candidats les plus probables seront étudiés de plus près à l’aide de télescopes au sol tels que l’observatoire de Keck, qui peuvent collecter des images et des spectres détaillés pour mieux comprendre les biosignatures de l’atmosphère – des indicateurs clés de la température et du type de gaz présents.

Les scientifiques et les ingénieurs ont passé les derniers mois à installer et à calibrer le nouveau spectromètre à l’installation de Maunaquia de l’observatoire Keck. Auparavant, les composants KPF étaient assemblés à l’Université de Californie, au Space Science Laboratory de Berkeley et au California Institute of Technology.

« Pour moi, KPF représente l’un des meilleurs traits de l’humanité : l’humble désir de voir et d’apprendre sur l’univers qui nous entoure et donc une meilleure compréhension de l’endroit où nous vivons », a déclaré Walawender.

KPF sera à la disposition de la communauté scientifique pour la recherche sur les exoplanètes à partir du printemps 2023.

Introduction de
Observatoire WM Keck .

la citation: l’observatoire atteint la « première lumière » à l’aide d’un nouveau chercheur planétaire (2022, 11 novembre) Récupéré le 11 novembre 2022 sur https://phys.org/news/2022-11-observatory-planet-finder.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

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Astrobiologie et avenir de la vie

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Astrobiologie et avenir de la vie

Astrobiologie et avenir de la vie — LPI

La rencontre de l’astrobiologie et du futur de la vie Une conférence internationale sur l’astrobiologie est prévue du 16 au 18 octobre 2024 au Lunar and Planetary Institute (LPI) à Houston, au Texas. Cette rencontre vise à explorer le potentiel de nouveaux efforts de recherche interdisciplinaires et interministériels organisés autour du thème du futur de la vie. Les présentations liées à l’astrobiologie et aux départements scientifiques de la NASA (astrophysique, sciences biologiques et physiques, sciences de la Terre, héliophysique et sciences planétaires) peuvent inclure des sujets tels que :

  • Signatures techniques (astrophysique, planétologie)
  • Développement futur de la Terre (sciences biologiques et physiques, sciences de la Terre, sciences planétaires)
  • Durabilité climatique à long terme et sort de la biotechnologie et des technologies des océans (astrophysique, sciences de la terre et sciences planétaires)
  • Modélisation des possibilités futures d’observation de la Terre et des exoplanètes (astrophysique, sciences de la terre et sciences planétaires)
  • Survie de la vie sur Terre sur d’autres planètes (Sciences biologiques et physiques)
  • Vie multigénérationnelle en habitats isolés (sciences biologiques et physiques)
  • Evolution solaire/stellaire et zones habitables (astrophysique, sciences de la terre, sciences planétaires)
  • La trajectoire future du Soleil à travers la galaxie et les impacts potentiels sur le climat (astrophysique, sciences de la Terre, sciences planétaires)
  • Rétroactions biosphère/planétaires à long terme affectant les âges habitables des planètes (science planétaire)
  • Stabilité des systèmes planétaires (astrophysique, science planétaire)
  • Variabilité solaire/stellaire et limites de la biosphère et de la technosphère (astrophysique, sciences de la terre, sciences planétaires)
  • Evolution des zones habitables au cours de l’évolution solaire/stellaire après la séquence principale (astrophysique, héliophysique, planétologie)
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Soumettre le résumé

Date limite de soumission des résumés : 2 août 2024, 17h00 CST

Nous encourageons les auteurs à commencer le processus de soumission tôt afin que le personnel du LRI ait suffisamment de temps pour fournir de l’aide. Pour obtenir de l’aide, veuillez envoyer un courriel [email protected].

https://www.hou.usra.edu/meetings/astrobiology2024

Astrobiologie

Explorers Club Fellow, ancien gestionnaire de charge utile de la Station spatiale de la NASA/biologiste spatial, amateur de plein air, journaliste, ancien grimpeur, synesthésie, mélange de Na’vi, Jedi, Freeman et bouddhiste, langue des signes américaine, camp de base de l’île Devon et vétéran de l’Everest, (Il/ lui) 🖖🏻

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Mission BioSentinel Deep Space – Astrobiologie

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Mission BioSentinel Deep Space – Astrobiologie

La carte microfluidique de BioSentinel, conçue au centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley, en Californie, sera utilisée pour étudier l’effet du rayonnement spatial interplanétaire sur la levure. Une fois en orbite, la croissance et l’activité métabolique de la levure seront mesurées à l’aide d’un système de détection à LED tricolore et d’un colorant permettant de lire l’activité des cellules de levure. Ici, les puits roses contiennent des cellules de levure en croissance active qui ont fait passer le colorant du bleu au rose. NASA/Dominic Hart – NASA

BioSentinel a été lancé en tant que charge utile secondaire à bord de la mission Artemis I du système de lancement spatial (SLS) le 16 novembre 2022 et est actuellement en orbite solaire à environ 36 millions de kilomètres de la Terre (au 1er avril 2024).

Le projet BioSentinel s’appuie et améliore un riche héritage de technologies biologiques CubeSat. Les progrès itératifs des CubeSats biologiques permettent un leadership scientifique, donnent un aperçu des risques biologiques des vols spatiaux de longue durée et ouvrent des possibilités passionnantes pour les sciences de la vie innovantes et l’exploration humaine de l’espace lointain.

Assemblage de la charge utile sur une fusée Ares 1 SLS — NASA

À ce jour, le centre de recherche Ames a développé et exploité une série de CubeSats biologiques en orbite terrestre basse. BioSentinel s’appuie sur l’héritage de PharmaSat, O/OREOS et EcAMSat et constitue le premier CubeSats biologique de la NASA destiné à l’exploration spatiale interplanétaire.

La mission BioSentinel a deux objectifs principaux : (1) développer la capacité de soutenir les organismes biologiques dans l’espace planétaire profond et (2) déterminer l’environnement radiologique de l’espace lointain et ses effets sur les organismes biologiques.

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Le satellite BioSentinel se compose de deux sections, dont l’une contient les charges utiles scientifiques et un bus de vaisseau spatial équipé d’ensembles de panneaux solaires, de batteries, d’un système de propulsion de précision, d’un système de navigation de suivi des étoiles, d’un émetteur-récepteur, d’antennes et de systèmes d’entraînement et de traitement de données. . Les deux charges utiles sont un dispositif BioSensor microfluidique et un détecteur de rayonnement.

Le BioSensor transporte la levure naissante S. cerevisiae pour analyser les réponses biologiques aux doses accumulées de rayonnement dans l’espace lointain. Bien que plus d’un milliard d’années d’évolution séparent la levure de l’humain, nous partageons des centaines de gènes homologues qui régissent les processus cellulaires fondamentaux, notamment les dommages et la réparation de l’ADN.

Les cellules de levure sont chargées et séchées à l’intérieur de cartes microfluidiques (18 cartes contenant chacune 16 micropuits). Chaque carte microfluidique se compose de canaux microfluidiques pour permettre aux nutriments d’entrer et aux déchets de sortir, ainsi que d’éléments chauffants pour permettre la croissance des levures. Chaque pont contient également une source optique et des panneaux révélateurs. Les piles de cartes sont montées sur deux collecteurs microfluidiques (neuf cartes par collecteur) connectés à des tubes, des sacs de réactifs, des pompes, des pièges à bulles, des cellules d’étalonnage et des composants électroniques, le tout s’insérant dans le boîtier en aluminium du biocapteur. Un dispositif BioSensor identique a été lancé vers la Station spatiale internationale en décembre 2021 et est revenu sur Terre en août 2022.

La deuxième charge utile scientifique est un spectromètre de rayonnement basé sur TimePix, qui permettra de relier la dosimétrie physique in situ à la réponse biologique aux rayonnements. Ce spectromètre mesure à la fois le transfert d’énergie linéaire (LET) et la dose ionisante totale d’exposition aux rayonnements. Le projet BioSentinel a été principalement soutenu par la Direction du développement des systèmes d’exploration (ESDMD) de la NASA.

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Pour plus d’informations, voir Page de la mission BioSentinel

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Dévoilement des lunes cachées de la Voie Lactée

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Dévoilement des lunes cachées de la Voie Lactée

L’emplacement d’une galaxie naine nouvellement découverte (la galaxie Vierge III) dans la constellation de la Vierge (à gauche) et de ses étoiles membres (à droite ; celles entourées en blanc). Les étoiles membres sont centrées dans la ligne pointillée dans le panneau de droite. Droits d’auteur : NAOJ/Université du Tohoku

Des chercheurs ont découvert deux nouvelles galaxies satellites Voie Lactée Grâce au télescope Subaru, un plus grand nombre de satellites ont été observés qu’on ne le pensait auparavant, indiquant un passage d’un déficit à un excédent du nombre attendu de galaxies.

Depuis des années, les astronomes se demandent comment expliquer pourquoi il y a moins de galaxies lunaires dans la Voie lactée que ne le prédit le modèle standard de matière noire. C’est ce qu’on appelle le « problème des lunes manquantes ». Pour nous rapprocher de la résolution de ce problème, une équipe internationale de chercheurs a utilisé les données du programme stratégique Subaru (SSP) Hyper Suprime-Cam (HSC) pour découvrir deux toutes nouvelles galaxies lunaires.

Ces résultats ont été récemment publiés dans Publications de la Société Astronomique Japonaise Par une équipe de chercheurs du Japon, de Taiwan et d’Amérique.

Le rôle des galaxies lunaires dans la compréhension de la matière noire

Nous vivons dans une galaxie appelée Voie lactée, autour de laquelle gravitent d’autres galaxies plus petites appelées galaxies lunaires. L’étude de ces galaxies lunaires pourrait aider les chercheurs à percer les mystères entourant la matière noire et à mieux comprendre comment les galaxies évoluent au fil du temps.

« Combien de galaxies compte la Voie lactée ? C’est une question importante pour les astronomes depuis des décennies », explique Masahi Chiba, professeur à l’Université du Tohoku.

Galaxies lunaires autour de la Voie Lactée

Galaxies lunaires autour de la Voie Lactée. Le plan du disque galactique se situe sur le plan horizontal. Les carrés bleus représentent les Grands et Petits Nuages ​​de Magellan, et les cercles rouges représentent d’autres galaxies satellites. Plus sa taille optique absolue est faible, plus la taille du point est petite. Droits d’auteur : NAOJ/Université du Tohoku

Découvertes de galaxies naines grâce au télescope Subaru

L’équipe de recherche a réalisé la possibilité de l’existence de nombreuses petites galaxies non découvertes (galaxies naines), lointaines et difficiles à détecter. La puissante puissance du télescope Subaru – situé sur une montagne isolée au-dessus des nuages ​​à Hawaï – est bien adaptée à la recherche de ces galaxies. En fait, cette équipe de recherche a déjà découvert trois nouvelles galaxies naines à l’aide du télescope Subaru.

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L’équipe a désormais découvert deux nouvelles galaxies naines supplémentaires (Virgin III et Sextan II). Avec cette découverte, le nombre total de galaxies satellites découvertes par différentes équipes de recherche a atteint neuf galaxies. Ce nombre est encore bien inférieur aux 220 galaxies satellites prédites par la théorie standard de la matière noire.

Zone surveillée par HSC-SSP

Zone surveillée par HSC-SSP (zone entourée de lignes rouges). Les galaxies lunaires précédemment connues sont indiquées par des carrés noirs, et les galaxies lunaires nouvellement découvertes sont indiquées par des triangles blancs et des étoiles. Droits d’auteur : NAOJ/Université du Tohoku

La perspective changeante sur le nombre de galaxies spatiales

Mais la signature HSC-SSP ne couvre pas l’intégralité de la Voie Lactée. Si la répartition de ces neuf galaxies satellites sur l’ensemble de la Voie Lactée est similaire à celle trouvée dans la signature capturée par HSC-SSP, l’équipe de recherche calcule qu’il pourrait en fait y avoir près de 500 galaxies satellites. Nous sommes désormais confrontés au « problème du trop grand nombre de satellites » et non au « problème des satellites manquants ».

Pour mieux déterminer le nombre réel de galaxies lunaires, davantage d’imagerie et d’analyses à haute résolution sont nécessaires. « La prochaine étape consiste à utiliser un télescope plus puissant qui capture une vue plus large du ciel », explique Chiba. « L’année prochaine, l’observatoire Vera C. Rubin au Chili sera utilisé à cette fin. J’espère que de nombreuses nouvelles galaxies lunaires seront utilisées. sera découvert. »

Référence : « Résultats finaux de la recherche de nouveaux satellites de la Voie lactée dans l’enquête sur le programme stratégique Hyper Suprime-Cam Subaru : découverte d’autres candidats » par Daisuke Homma, Masashi Chiba, Yutaka Komiyama, Masayuki Tanaka, Sakurako Okamoto, Mikito Tanaka, Miho N Ishigaki et Kohei Hayashi, Nobuo Arimoto, Robert H. Lupton, Michael A. Strauss, Satoshi Miyazaki, Xiangyu Wang et Hitoshi Murayama, 8 juin 2024, Publications de la Société Astronomique Japonaise.
DOI : 10.1093/pasj/psae044

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