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Nécrologie de Sir Anthony Hewish | astronomie

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En 1967, une équipe dirigée par le radioastronome Anthony Hewish, décédé à l’âge de 97 ans, a découvert des pulsars, des sources radio à impulsions rapides qui se sont avérées être causées par la rotation d’étoiles à neutrons magnétisées et les restes d’étoiles extrêmement massives qui s’effondraient.

Ce fut l’un des événements astronomiques les plus excitants de la seconde moitié du vingtième siècle : la synchronisation exacte des impulsions de ces corps est plus précise que les meilleures horloges atomiques, et elle a permis des tests minutieux de la relativité générale.

L’équipe réunie par Hewish – Jocelyn Bell, John Pilkington, Paul Scott et Robin Collins – a joué un rôle essentiel dans la découverte et la confirmation du premier pulsar, en concentrant naturellement l’attention sur Bell, l’étudiant chercheur qui a observé le premier des signaux inhabituels.

Sept ans plus tard, Hewish et Martin Ryle Récompensé conjointement par le prix Nobel de physique, « pour leur travail de pionnier en radioastrophysique : Ryle pour ses observations et ses inventions, en particulier la technique de synthèse des trous, et Hoech pour son rôle décisif dans la découverte des pulsars ».

L’invention par Ryle et Hewish en 1960 de la monture à ouverture, dans laquelle la rotation de la Terre est utilisée pour transformer une ligne de télescopes en une seule antenne circulaire géante, a été cruciale pour le développement de la radioastronomie. La matrice est très grande au Nouveau-Mexique, la Matrice grande millimètre/millimètre d’Atacama (ALMA)Réseau européen de basses fréquences (Loray) et télescope à horizon des événements Utilisés pour cartographier les trous noirs, ce sont des exemples récents de leur innovation.

Les premières recherches de Hewish ont porté sur la propagation des ondes radio à travers des milieux transparents agglomérés, et il s’est rendu compte en 1952 que le scintillement ou le scintillement des « étoiles » radio récemment découvertes (en fait des radiogalaxies ou des quasars) pouvait être utilisé pour explorer les conditions dans l’ionosphère et l’ionosphère. parmi les planètes.

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Ces techniques sont utilisées aujourd’hui pour cartographier la structure à grande échelle du vent solaire. Hewish a montré que la luminescence interplanétaire pouvait être utilisée pour faire des observations à haute résolution d’objets distants, l’équivalent d’un télescope de base de 1 000 km.

Anthony Hewish donnant une conférence à la Boston Conference of Astronomers, Lincolnshire, en 1987, avec une diapositive de Crab Nebula M1. Photo : Marquis / Alami

Il a conçu l’idée d’une antenne massive avec un réseau phasé avec lequel mener une vaste étude des radiogalaxies et des quasars, et a obtenu des fonds pour en construire une en 1965. Bell a rejoint son équipe à ce moment-là et a été chargé d’analyser enregistrements de graphique à barres papier de la matrice. Il leur a fallu tous pour construire un réseau de 1,8 hectare (4,5 acres) avec ses 1 024 antennes dipôles.

Une fois commandé, Hewish a demandé à Bell de créer des cartes du ciel pour les observations de chaque jour. Les vraies sources astronomiques se répètent au même endroit dans le ciel chaque jour, tandis que les interférences artificielles se produiront de manière aléatoire. Le 6 août 1967, Bell a remarqué une tache inhabituelle de « nuque » sur les cartes, qui se répète de temps en temps au même endroit dans le ciel.

Hewish a décidé d’améliorer la précision de l’heure sur l’appareil d’enregistrement, ce qui a montré que la source pulsait toutes les 1,33 secondes. Un travail minutieux de l’équipe a montré que la source n’était pas un effet actif, ou dû à des « petits hommes verts », mais provenait d’une source située à 200 années-lumière. Bell a également découvert trois autres pulsars. Hewish a écrit les résultats pour publication dans Nature conjointement avec Bell et trois autres auteurs.

Son explication était que la source doit être soit une étoile naine blanche en rotation, soit une étoile à neutrons. L’interprétation de l’étoile à neutrons fut bientôt confirmée par la découverte d’un pulsar avec une période beaucoup plus courte dans la nébuleuse du Crabe. Dans une interview, Howish a déclaré que lorsque Stephen Hawking Il a entendu les nouvelles qu’il a appelées pour dire que si des étoiles à neutrons existaient, des trous noirs se produiraient presque certainement aussi.

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Né à Foy, en Cornouailles, le plus jeune des trois fils de Francis (née Bench) et d’Ernest Hewish, directeur de banque, Anthony a grandi à Newquay, où il a développé une passion pour la natation et la navigation de plaisance. La famille vivait au-dessus de la banque où son père était directeur, et il a permis à Anthony d’y installer un laboratoire. L’une de ses premières expériences avec l’électricité a fait sauter tout le fusible du bâtiment. Au pensionnat – King’s College, Taunton – il a construit une radio à cristal parce que la radio ordinaire n’était pas autorisée dans le dortoir.

En 1942, Anthony se rend à L’université de Cambridge Pour étudier les sciences naturelles. Ses études sont interrompues de 1943 à 1946 en raison de travaux de guerre sur les contre-mesures radar aéroportées, au Royal Aircraft Establishment à Farnborough et au Communications Research Establishment à Malvern, où il rencontre Ryle.

De retour à Cambridge en 1946, il obtient son diplôme deux ans plus tard et rejoint immédiatement le groupe de recherche Ryle au Cavendish Laboratory en tant qu’étudiant chercheur. Après avoir obtenu son doctorat en 1952 sur les fluctuations des ondes radio galactiques, Hewish est devenu chercheur au Gonville and Caius College, puis en 1961 a été transféré au Churchill College en tant que directeur des études de physique.

Une conception d'artiste d'une étoile à neutrons.
Une conception d’artiste d’une étoile à neutrons. Photographie : Sam Barnes/Almy

Il est devenu maître de conférences en 1961, lecteur en 1969 et professeur de radioastronomie en 1971, jusqu’à sa retraite en 1989, date à laquelle il est devenu professeur émérite à Cambridge. Lorsque Ryle est tombé malade en 1977, Hewish a pris la direction du Cambridge Radio Astronomy Group et était à la tête du Observatoire de radioastronomie Mullard De 1982 à 1988.

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L’attribution du prix Nobel à Hoech et Ryle a été immédiatement controversée, et il a été critiqué, entre autres, Fred Hoyle Et Thomas OrPour exclure plus tard Bell, Mme Jocelyn Bell Burnell.

Hewish a sans aucun doute été un acteur clé dans les travaux qui ont mené à la découverte, inventant la technique de la luminescence en 1952, dirigeant l’équipe qui a construit le réseau et fait la découverte, et a donné l’explication comme étant due à une naine blanche ou une étoile à neutrons. Belle elle-même a été généreuse à ce sujet, disant : « Je pense que ce serait insultant. prix Nobel S’ils sont donnés à des étudiants-chercheurs, sauf cas très exceptionnel, et je ne pense pas que celui-ci en fasse partie. »

Après avoir découvert les pulsars, Hoech a poursuivi ses travaux sur la luminescence interplanétaire, en cartographiant le vent solaire et le « temps interplanétaire », ce qui peut avoir un impact significatif sur les communications terrestres.

En plus d’être membre honoraire de plusieurs académies étrangères, il a été membre de la Royal Society en 1968, de la médaille Eddington de la Royal Astronomical Society en 1969 et de la médaille Hughes de la Royal Society en 1977. Hoych, un homme timide et modeste, a refusé les offres de devenir maître dans l’une des universités de Cambridge.

Il croyait que la science et la religion sont complémentaires, et que : « Nous devons être prêts à accepter que les aspects les plus profonds de notre existence dépassent notre compréhension logique.

Anthony a épousé Marjorie Richards En 1950, ils ont eu un fils, Nicholas, et une fille, Jennifer, décédée en 2004.

Marjorie et Nicholas lui ont survécu, ainsi que cinq petits-enfants et trois arrière-petits-enfants.

Anthony Hewish, radioastronome, né le 11 mai 1924 ; Il est décédé le 13 septembre 2021

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La synthèse de deux nouveaux carbures offre une perspective sur la manière dont les structures carbonées complexes existent sur d'autres planètes

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La synthèse de deux nouveaux carbures offre une perspective sur la manière dont les structures carbonées complexes existent sur d'autres planètes

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Structure cristalline de HP-CaC2 Avec une moyenne cumulative de 44(1). Modèle boule-et-bâton avec cellule unitaire définie ; Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues sur deux sites cristallographiques distincts, C1 (site Wyckoff de 4 g) et C2 (4 h), respectivement. (b) Géométrie d'un nanoruban polyacyne déprotoné ; Les distances C–C et les angles sont étiquetés CCC. Les coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée sont représentées dans des plans perpendiculaires (c) et parallèles (d) aux nanorubans de polyacène. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

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Structure cristalline de HP-CaC2 Avec une moyenne cumulative de 44(1). Modèle boule-et-bâton avec cellule unitaire définie ; Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues sur deux sites cristallographiques distincts, C1 (site Wyckoff de 4 g) et C2 (4 h), respectivement. (b) Géométrie d'un nanoruban polyacyne déprotoné ; Les distances C–C et les angles sont étiquetés CCC. Les coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée sont représentées dans des plans perpendiculaires (c) et parallèles (d) aux nanorubans de polyacène. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

Des chercheurs de l'Université de Bayreuth ont acquis de nouvelles connaissances dans le domaine de la chimie du carbone à haute pression : ils ont synthétisé deux nouveaux carbures – des composés de carbone et d'un autre élément chimique – dotés de structures uniques. Les résultats pourraient fournir une explication inattendue de la répartition généralisée des hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l’univers. La recherche est publié Dans le magazine Communications naturelles.

Les carbures sont des composés de carbone et d'un autre élément chimique. Les carbures nouvellement synthétisés ressemblent à des composés de type organométallique et pourraient fournir de nouvelles informations sur le comportement de structures carbonées complexes sous des pressions et des températures extrêmement élevées.

La possibilité de l’existence ou de la formation de tels composés dans les conditions intérieures de la planète pourrait avoir des implications importantes pour les sciences de la Terre et l’astrobiologie, où ils pourraient être à l’origine d’hydrocarbures et jouer un rôle dans l’origine de la vie.

Sous la direction du professeur Leonid Dobrovinsky de l'Institut géologique bavarois et du professeur Dr Natalia Dobrovinskaya du laboratoire de cristallographie de l'université de Bayreuth, des recherches sur de nouveaux composés carbonés révèlent qu'ils contiennent des éléments structurels similaires à ceux trouvés dans des composés complexes. composés organiques. Molécules, mais déprotonées (c'est-à-dire qu'elles ne contiennent pas d'hydrogène).

Pour y parvenir, les chercheurs ont utilisé des cellules à enclume en diamant qui ont compressé de minuscules cristaux de carbure de calcium à des pressions de l'ordre du gigapascal à trois chiffres et les ont simultanément chauffés à des températures d'environ 3 000 degrés Celsius. Ces conditions sont cohérentes avec celles trouvées à une profondeur de 2 900 km à l’intérieur de la Terre. Le changement de pression et de température a entraîné la formation de carbure de calcium en deux nouveaux carbures : le polymorphe haute pression de CaC2 Et la Californie3C7.

Structure cristalline du Ca3C7 Avec une moyenne cumulative de 38 (1). Projection de la structure de Ca3C7 le long de l'axe a, en se concentrant sur des chaînes 2D d'atomes de carbone alignées le long de l'axe b. Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues dans les deux positions cristallographiques distinctes C1 (4c) et C2 (8d), respectivement. Les atomes de carbone, appelés C3(8d) et C4(8d), sont représentés par des sphères grises. (b) Géométrie de la chaîne discrète semi-poly (indénoindène) (p-PInIn) étiquetée avec les distances C-C et les angles C-C-C. c, d Des coupes efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée dans les deux plans différents contenant les chaînes p-PInIn sont présentées. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

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Structure cristalline du Ca3C7 Avec une moyenne cumulative de 38 (1). Projection de la structure de Ca3C7 le long de l'axe a, en se concentrant sur des chaînes 2D d'atomes de carbone alignées le long de l'axe b. Les atomes de calcium apparaissent sous forme de sphères blanches et les atomes de carbone sous forme de sphères rouges et bleues dans les deux positions cristallographiques distinctes C1 (4c) et C2 (8d), respectivement. Les atomes de carbone, étiquetés C3(8d) et C4(8d), sont représentés par des sphères grises. (b) Géométrie de la chaîne discrète semi-poly (indénoindène) (p-PInIn) étiquetée avec les distances C-C et les angles C-C-C. c, d Montrer les sections efficaces de la fonction de localisation électronique (ELF) calculée dans les deux plans différents contenant les chaînes p-PInIn. crédit: Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

Bien que le polymorphisme haute pression de CaC2 Il a la même composition chimique que la substance primaire, mais en diffère par la disposition spatiale des atomes et par ses propriétés chimiques. Le polymorphe possède des chaînes carbonées qui peuvent exister dans des conditions bien au-delà de celles connues pour exister dans les composés organiques conventionnels.

Il est possible que la formation de tels composés dans les conditions présentes à l’intérieur des planètes ait joué un rôle dans l’origine de la vie, car ils pourraient être à l’origine des hydrocarbures.

Le composé de formule chimique Ca3C7 Ils n’ont jamais été observés auparavant, leur synthèse et l’élucidation de leur structure représentent donc une avancée importante dans la compréhension du comportement des matériaux à base de carbone dans des conditions extrêmes.

« Nos découvertes repoussent non seulement les limites de la chimie connue du carbone, mais offrent également une nouvelle perspective sur la manière dont les structures complexes du carbone existent au plus profond de la Terre et peut-être sur d'autres planètes », a expliqué le professeur Leonid Dobrovinsky, chercheur principal de l'étude. Des cadavres. »

Le professeur Natalia Dobrovinskaya a ajouté : « Les similitudes entre ces carbures à haute pression et les composés organométalliques déprotonés ouvrent des possibilités passionnantes pour la conception de nouveaux matériaux dotés de propriétés électroniques, magnétiques et optiques uniques. »

Plus d'information:
Sayana Kandarkhayeva et al., Extension de la chimie du carbone à haute pression via la synthèse de CaC2 Et la Californie3C7 Avec du polyacène déprotoné et des nanorubans de type poly(indinoindine), Communications naturelles (2024). est ce que je: 10.1038/s41467-024-47138-2

Informations sur les magazines :
Communications naturelles


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La station spatiale chinoise a été impliquée dans un accident spatial

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La station spatiale chinoise a été impliquée dans un accident spatial
La Station spatiale chinoise Tiangong vue d'en haut.
La Station spatiale chinoise Tiangong vue d'en haut. CMSA

Les membres de l'équipage à bord de la station spatiale chinoise ont terminé avec succès les réparations après que des débris ont provoqué une panne de courant partielle dans l'installation, ont révélé mercredi des responsables de l'Agence chinoise pour l'espace habité (CMSA) lors d'une conférence de presse.

Les débris spatiaux ont heurté les câbles d'alimentation reliés aux ailes solaires du module central et ont été réparés par les astronautes lors de deux sorties dans l'espace à la station spatiale Tiangong, la plus récente au début du mois dernier.

L'équipage devrait revenir sur Terre le 30 avril après que les opérations de la station auront été transférées à l'équipage entrant de Shenzhou-18. Les médias d'État ont rapporté.

La CMSA s'efforce d'améliorer les procédures d'avertissement et d'évitement des collisions spatiales et a réduit le taux de fausses alarmes de 30 %, ont indiqué des responsables de l'agence. Dans le cadre d'une autre mesure visant à améliorer la sécurité, la caméra haute définition installée sur le bras robotique de Tiangong, ainsi que les caméras portables utilisées par les astronautes lors des sorties dans l'espace, seront utilisées pour examiner attentivement l'état de l'extérieur de la station afin de vérifier et d'analyser toute frappe. Mécanisme d'impact de petits débris.

La station spatiale chinoise orbite à environ 280 milles au-dessus de la Terre et à environ 30 milles au-dessus de la Station spatiale internationale. Cela place les deux installations en orbite proche de la Terre, là où se trouvent la plupart des déchets spatiaux dangereux.

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Les débris spatiaux sont constitués de satellites déclassés, de parties de fusées usées et d'un grand nombre de petits fragments résultant de collisions aléatoires impliquant ces objets. Ils voyagent autour de la Terre à une vitesse fulgurante et toute frappe sur l’une ou l’autre station spatiale peut potentiellement causer des dégâts considérables.

Les opérateurs des deux installations orbitales disposent de systèmes pour surveiller les déchets les plus gros, et si l'un d'entre eux est considéré comme étant sur le point d'entrer en collision avec une station, l'installation est déplacée vers une orbite supérieure ou inférieure pour l'éviter.

Lors d'un incident dramatique survenu en 2021, les membres de l'équipage à bord de la Station spatiale internationale ont reçu l'ordre de se réfugier dans leur vaisseau spatial lorsqu'un nuage de débris spatiaux dangereux – créé par un essai antimissile russe qui a détruit un vieux satellite – s'est approché de manière alarmante de la station. . Heureusement, la Station spatiale internationale a pu éviter tout dommage et l'équipage a été autorisé à reprendre ses fonctions normales.

Alors que de plus en plus de déchets spatiaux apparaissent constamment, un certain nombre d'entreprises explorent différentes façons de les éliminer afin de rendre les opérations en orbite proche de la Terre plus sûres, non seulement pour les stations spatiales, mais également pour les satellites opérationnels qui alimentent les services vitaux sur Terre. .

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L'enzyme forme des complexes avec des géométries fractales

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L'enzyme forme des complexes avec des géométries fractales

Les chercheurs ont identifié une enzyme capable de s’assembler en complexes aux géométries fractales. Les fractales – des modèles hiérarchiques dans lesquels des caractéristiques structurelles à des échelles plus grandes sont répétées à des échelles plus petites – sont bien connues au niveau macroscopique, mais on n'a pas encore observé qu'elles se formaient spontanément à partir de molécules biologiques au niveau moléculaire dans des cellules ou in vitro.

Maintenant, George K. une. Hochberg de l'Institut Max Planck de microbiologie terrestre et de l'Université Philips de Marburg, Jan M. Schuller de l'Université Philips de Marburg et leurs collègues ont découvert que l'enzyme citrate synthase extraite des cyanobactéries Staphylocoque long Les complexes se forment selon un motif fractal appelé triangle de Sierpiński (nature 2024, identification numérique : 10.1038/s41586-024-07287-2). Les triangles de Sierpiński sont constitués de petits triangles équilatéraux imbriqués dans des triangles équilatéraux plus grands.

Forme motivationnelle de S. rectangle La citrate synthase est l'hexadécane. Ces hexamères peuvent s'assembler en triangles de Sierpiński avec 18 ou 54 copies de la protéine (3 ou 9 hexamères). Pour former des fractales, l’enzyme tourne dans le sens opposé à celui dans lequel elle tourne pour lier le substrat pendant la catalyse. Les fractales « corrigent quelque chose d’une manière qui rend la stimulation difficile », explique Hochberg.

L’enzyme ne forme ces structures plus grandes que la nuit, lorsque le pH des cyanobactéries est approximativement neutre. « Il est possible que cette chose soit un accident inoffensif, car elle ne crée cette structure folle qu'à un moment de la journée où vous n'avez de toute façon pas besoin de l'enzyme », explique Hochberg. Le 18-mer se forme à des concentrations si faibles que Hochberg est convaincu qu’il est présent dans les cellules. Il pense que le 54-mer ne s’est peut-être pas formé physiologiquement.

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Les chercheurs ont utilisé la reconstruction de la protéine ancestrale pour étudier comment l’enzyme a développé sa capacité à former des fractales. L'acide glutamique et l'histidine nécessaires à l'interface de formation des fractales étaient présents dans des protéines ancestrales qui ne formaient pas de fractales. Le remplacement de la glutamine par la leucine a supprimé l’interaction qui empêchait la formation fractale. Ce changement les a incités à se rassembler.

« C'est étrange d'un point de vue évolutionniste », dit Hochberg. « Ce que cela signifie, c'est que tous les liens positifs qui unissent cette chose étaient déjà là. »

« C'est un excellent exemple de la façon dont les caprices de l'évolution peuvent conduire à la formation de structures qui seraient autrement difficiles à réaliser grâce à la conception de protéines, car les contacts interfaciaux, les conflits stériques et la flexibilité angulaire doivent être programmés dans une hiérarchie de facteurs non covalents. interactions », a écrit François Panix, qui a conçu des matériaux contenant la protéine On à l’Université de Washington, a déclaré dans un e-mail : « Un seul élément constitutif est exposé lorsqu’il s’assemble en une fractale. »

L'élimination de la capacité de l'enzyme à former des fractales n'a eu aucun effet notable sur les cellules, explique Hochberg. « Il est si facile de produire ces choses pour l'évolution en une seule étape mutationnelle, que nous devrions en fait nous attendre à ce que cela se produise parfois par hasard », dit-il. Si quelqu'un découvre un assemblage étrange similaire dans un autre organisme, il pourrait se demander s'il ne s'agit que d'un accident inoffensif, explique Hochberg.

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