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Pour trouver les particules «fantômes» les plus énergétiques de l’univers, un nouveau détecteur survolera l’Antarctique
Un aperçu de ce à quoi pourrait ressembler un PUEO lorsqu’il est publié. Chaque parabole blanche est une antenne radio. Les signaux de chaque antenne sont combinés afin de capter les signaux des neutrinos de haute énergie traversant la glace antarctique. Crédit : Soumission avec l’aimable autorisation de Christian Miki de l’Université d’Hawaï
Nasa Il donne le feu vert à un essai de ballon multi-institutions de 20 millions de dollars dirigé par des scientifiques de l’Université de Chicago.
Parfois, la question est si grande qu’il faut un continent pour y répondre.
Université de Chicago La physicienne Abby Verig dirige une expérience internationale qui utilise principalement la glace en Antarctique comme détecteur géant pour trouver des particules hautement énergétiques de l’espace. La NASA a récemment approuvé le projet de 20 millions de dollars pour construire un instrument pour survoler le pôle Sud dans un ballon, et il sera lancé en décembre 2024.
« Nous recherchons les niveaux d’énergie les plus élevés de l’univers », a déclaré Vieregg, professeur agrégé au département de physique. « Ils sont fabriqués dans les endroits les plus énergétiques et extrêmes de l’univers, et ces neutrinos offrent un aperçu unique de ces endroits. Trouver un ou plusieurs d’entre eux pourrait nous permettre d’apprendre des choses entièrement nouvelles sur l’univers. «
Le nouveau projet approuvé par la NASA partage son nom avec pueo (ASIO Flamos), le seul hibou vivant qui vit à Hawaï.
Une collaboration internationale de 12 institutions construira un détecteur sans fil attaché à un ballon à haute altitude, qui sera lancé par la NASA et voyagera au-dessus de l’Antarctique à 120 000 pieds à la recherche de signaux de neutrinos. Le projet pilote s’appelle PUEO, pour Payload for Ultrahigh Energy Observations. (Il partage son nom avec le seul hibou vivant qui vit à Hawaï, où est née la précédente expérience PUEO.)
Belle façon de regarder l’univers
Les neutrinos sont souvent appelés particules « fantômes » car ils interagissent rarement avec la matière. Des milliards de corps passent indemnes chaque seconde.
Parce qu’ils peuvent parcourir de longues distances sans distorsion ni déviation, les neutrinos peuvent servir d’indices uniques sur ce qui se passe ailleurs dans l’univers, y compris les collisions cosmiques et les galaxies et les trous noirs où ils sont créés.
« Les neutrinos sont un excellent moyen de regarder l’univers, car ils voyagent sans entrave dans l’espace », a déclaré Verig. « Ils peuvent venir de très loin, et ils ne se précipitent pas tout du long, alors ils indiquent d’où ils viennent. »
Les scientifiques ont détecté un certain nombre de ces neutrinos provenant de l’espace extra-atmosphérique dans l’atmosphère terrestre. Mais ils pensent qu’il y a plus de neutrinos porteurs d’énergies inhabituellement élevées – plusieurs fois plus élevées même que les particules accélérées au Grand collisionneur de hadrons d’Europe – et ils doivent encore être découverts. Ces neutrinos peuvent nous renseigner sur les événements les plus extrêmes de l’univers.
C’est, si Vous pouvez les attraper.
Ces neutrinos interagissent rarement avec d’autres formes de matière, de sorte que Verge a dû construire un détecteur massif de la taille d’un état pour les capturer. Ou il pourrait en utiliser une qui existe déjà : la calotte glaciaire au-dessus de l’Antarctique.
« La calotte glaciaire est parfaite – une masse translucide homogène, dense et radioactive qui s’étend sur des millions de kilomètres carrés », a déclaré Ferrig. « C’est comme si nous l’avions conçu. »
Les neutrinos peuvent servir d’indices uniques sur ce qui se passe ailleurs dans l’univers.
Si l’un de ces neutrinos à haute énergie atteint la Terre, il y a une chance qu’il entre en collision avec l’un des atomes à l’intérieur de la calotte glaciaire de l’Antarctique. Cette collision produit des ondes radio qui traversent la glace. Ce signal radio est ce que PUEO détectera lorsqu’il flottera au-dessus de l’Antarctique.
Pour ce faire, il a besoin d’un équipement très, très spécial.
La prochaine génération
PUEO est la prochaine génération d’une mission appelée ANITA, basée à l’Université d’Hawaï, qui a survolé le pôle Sud à bord de ballons de la NASA à quatre reprises entre 2006 et 2016 pour rechercher des neutrinos similaires. Cependant, PUEO aura un détecteur plus puissant.
Le nouveau détecteur exploite la puissance d’une vieille astuce d’astronomie – une technique appelée interférométrie, qui combine les signaux de plusieurs télescopes. Le PUEO est parsemé d’antennes radio partout, et un système central d’acquisition de données combinera et analysera ces signaux pour produire un signal plus fort.
PUEO sera lancé depuis l’Antarctique, tout comme la précédente expérience ANITA en 2016 (ci-dessus). De gauche à droite : les scientifiques Cosmin DeCono, Eric Oberla et Andrew Ludwig, Ph.D. 19. Crédit : UChicago
Un signal plus fort serait un énorme pas en avant, car il aiderait les scientifiques à distinguer les signaux importants du bruit émis dans toutes les directions. « Des téraoctets de données entrent dans le détecteur chaque minute, et nous nous attendons à ce qu’au plus quelques événements sur des milliards soient des neutrinos », a déclaré Cosmin Deaconu, chercheur à UChicago travaillant sur le programme PUEO. « Vous ne pouvez pas écrire toutes ces données sur le disque, nous devons donc concevoir un logiciel pour décider très rapidement quels signaux conserver et lesquels se débarrasser. »
De nombreux signes courants un regard Comme les neutrinos, mais ils ne le sont pas. Celles-ci peuvent aller de la transmission par satellite à une personne déplaçant un briquet. « Au moins en Antarctique, il n’y a que quelques sites où des humains peuvent naître, il est donc plus facile de l’exclure », a déclaré Decono. « Mais nous devons même tenir compte de choses comme l’électricité statique générée par le vent. »
Vieregg et l’équipe ont testé l’idée d’un système d’interférométrie pas à pas sur Terre dans deux expériences : l’une appelée ARA en Antarctique en 2018, et une autre appelée RNO-G au Groenland à l’été 2021. Les deux ont montré un bond de performance significatif par rapport aux précédentes. conceptions — rendant le détecteur atmosphérique PUEO plus prometteur. « PUEO aura un facteur de sensibilité 10 meilleur que tous les vols ANITA précédents combinés », a déclaré Ferrig.
« Trouver un ou plusieurs de ces neutrinos pourrait nous permettre d’apprendre des choses entièrement nouvelles sur l’univers. »
– assistant. Professeur Abby Ferig
Dans les mois à venir, l’équipe construira des prototypes pour PUEO et finalisera la conception. Une fois la conception finale, de petites équipes dans des institutions à travers le pays construiront des parties de l’outil, qui seront ensuite assemblées et testées à UChicago. « Par exemple, nous voulons nous assurer qu’il peut gérer le vide de l’espace proche », a déclaré Eric Oberla, chercheur à UChicago qui construit les dispositifs PUEO. « Il est difficile de dissiper la chaleur lorsqu’il n’y a pas d’air pour l’empêcher d’entrer, ce qui peut être un problème pour l’électronique, nous allons donc effectuer des tests dans une salle à vide ici sur le campus, puis dans une grande salle de la NASA pendant la campagne d’intégration matérielle . »
De là, le PUEO sera expédié aux installations de la NASA en Palestine, au Texas, pour des tests finaux avant d’être envoyé à la station de lancement en Antarctique.
Selon les conditions météorologiques, le détecteur pourrait voler pendant un mois ou plus, collectant des données et les renvoyant sur Terre, où les scientifiques les passeront au peigne fin pour prouver la toute première détection de neutrinos à haute énergie.
« Nous sommes ravis que la mission de ballon stratosphérique de PUEO ait été incluse dans le groupe inaugural de missions d’astronautes, et nous attendons avec impatience la grande science qu’elle reviendra », a déclaré Michael Garcia, président/siège de la NASA pour le programme des pionniers en astrophysique. financer l’expérimentation.
Ferrig a déclaré que le programme des pionniers permettait aux scientifiques de « rêver grand ». « Nous pouvons dire : « Si nous pouvons construire tout ce que nous voulons, que pouvons-nous faire ? «
« C’est une expérience de découverte, ce qui veut dire que rien n’est garanti », a-t-elle ajouté. « Mais tout indique qu’il y a quelque chose à attraper – et même quelques neutrinos seraient une découverte scientifique incroyable. »
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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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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
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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.
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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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