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Une fois de plus, les galaxies semblent être étonnamment matures peu de temps après le début de l’univers

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Une fois de plus, les galaxies semblent être étonnamment matures peu de temps après le début de l’univers

Une jeune galaxie avec son nom accrocheur A1689-zD1 a des experts en formation de galaxies. Des observations récentes montrent que cette galaxie, telle qu’elle apparaîtrait seulement 700 millions d’années après le Big Bang, est plus grande qu’on ne le pensait initialement, avec d’importants flux de gaz chaud provenant de son noyau et un halo de gaz froid émanant de son bord extérieur. A1689-zD1 est représentatif des jeunes galaxies « ordinaires » (par opposition aux « méga » galaxies), et les nouvelles observations suggèrent que l’adolescence des galaxies régulières pourrait être plus turbulente que ne le suggèrent les modèles précédents.

A1689-zD1 a été observé pour la première fois en 2007 par le télescope spatial Hubble, et à l’époque c’était un prétendant à la galaxie la plus éloignée découverte à ce jour (un record qui a été dépassé à plusieurs reprises, Le dernier était en avril 2022). En fait, il est si loin que la seule raison pour laquelle il est possible d’obtenir une si bonne image est qu’il est idéalement situé derrière une galaxie beaucoup plus proche, l’interaction de sa gravité avec l’espace-temps créant un effet de lentille, grossissant La distance est A1689- zD1 derrière. Le télescope spatial Spitzer a pu observer la galaxie aux côtés de Hubble, mais les images les plus claires de la galaxie ont été obtenues au sein du Large Millimeter/ Submillimeter Atacama Array (ALMA), spécialisé dans les longueurs d’onde invisibles à l’œil nu et bien adapté aux très lointains objets. .

Les données d’ALMA racontent une histoire enfouie dans les détails que Hubble et Spitzer n’ont pas pu voir.

« Les émissions de carbone dans A1689-zD1 sont beaucoup plus étendues que celles observées avec le télescope spatial Hubble, et cela peut signifier que les premières galaxies ne sont pas aussi petites qu’elles le paraissent », explique Seiji Fujimoto, chercheur postdoctoral à l’Institut Niels Bohr. , plus important que nous ne le pensions auparavant, cela aura un impact significatif sur la théorie de la formation des galaxies et son évolution dans l’univers primitif.

L’observatoire ALMA est situé dans le désert d’Atacama au Chili. Crédit : ESO/C. Bontone (Wikimedia Commons)

Outre la taille surprenante d’A1689-zD1, il semble également subir un niveau étonnamment élevé de formation d’étoiles dans un halo de gaz carbonique entourant la galaxie, bien que ce gaz puisse également être le signe d’une fusion galactique qui s’est produite au cours des premières étapes. de la galaxie. formation de galaxies. Quoi qu’il en soit, cela indique un stade précoce étonnamment dynamique de la formation galactique.

Près du noyau galactique, l’équipe a également vu des signes de gaz ionisé chaud qui représentent généralement des événements hautement énergétiques tels que des explosions de supernova ou de puissants jets du disque d’accrétion du trou noir. Cette sortie de gaz chaud peut être liée au halo de gaz froid, ce qui a piqué l’intérêt des chercheurs. À tout le moins, ils ne s’attendaient pas à le voir dans une si jeune galaxie. « Nous avons vu ce type d’émission de halo de gaz s’étendre à partir de galaxies qui se sont formées plus tard dans l’univers, mais le voir dans une galaxie si ancienne signifie que ce type de comportement est universel même dans les galaxies les plus modestes qui ont formé la plupart des étoiles au début. univers », déclare Darach Watson, professeur associé à l’Institut Niels Bohr. « Comprendre comment ces processus se produisent dans une si jeune galaxie est essentiel pour comprendre comment la formation des étoiles s’est produite dans l’univers primitif. »

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A1689-zD1, une galaxie en formation d’étoiles située dans la constellation de la Vierge, vue par ALMA. Une lentille gravitationnelle rend la jeune galaxie neuf fois plus brillante. Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / H. Akins (Grenell College), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).

Bien sûr, il est peu probable que cette seule observation conduise à une réécriture des manuels. Les chercheurs continueront de surveiller l’univers primitif à la recherche de galaxies d’âge similaire, afin de déterminer si A1689-zD1 est typique en termes de taille et d’activité, ou s’il est exotique.

Le télescope spatial James Webb, comme ALMA, bien adapté à l’observation de petites galaxies à cette distance, devrait fournir prochainement un échantillon plus important à étudier. Destiné à aller en ligne Plus tard cet été – bien qu’il s’appuiera également sur une lentille gravitationnelle fortuite pour trouver et étudier les galaxies les plus anciennes.

Vous pouvez voir le communiqué de presse complet par iciEt lire la version d’introduction ArXiv.

Image en vedette : vue d’artiste de l’A1689-zD1. S’étendant bien au-delà du centre galactique, représenté ici en rose, se trouve un halo abondant de gaz carbonique froid. Pour les scientifiques, cette caractéristique inhabituelle suggère que la galaxie pourrait être beaucoup plus grande qu’on ne le pensait auparavant et que les premiers stades de la formation normale des galaxies pourraient être plus actifs et dynamiques que prévu. En haut à gauche et en bas à droite se trouvent des écoulements de gaz ionisé chaud poussant vers l’extérieur depuis le centre galactique, représentés ici en rouge. Les scientifiques pensent qu’il est possible que ces sorties aient quelque chose à voir avec cela, bien qu’ils ne sachent pas encore ce qu’ils font, avec du gaz carbonique froid dans les confins de la galaxie. Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

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🔭 Le télescope Webb a découvert la plus ancienne fusion de trous noirs connue « seulement » 740 millions d’années après le Big Bang.

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🔭 Le télescope Webb a découvert la plus ancienne fusion de trous noirs connue « seulement » 740 millions d’années après le Big Bang.
  • Le télescope James Webb a découvert deux galaxies en fusion et leurs énormes trous noirs lorsque l’univers avait 740 millions d’années.
  • L’un des trous noirs a une masse 50 millions de fois supérieure à celle du Soleil.
  • Ces résultats aident à comprendre comment les trous noirs massifs ont influencé l’évolution des galaxies depuis le début de l’univers.

Les trous noirs se sont développés rapidement au début de l’univers

Des trous noirs supermassifs ont été découverts dans la plupart des grandes galaxies de notre univers local, y compris la Voie Lactée. Leur masse est des millions ou des milliards de fois supérieure à celle du Soleil. Ces trous noirs ont probablement un impact majeur sur l’évolution de leurs galaxies. Cependant, les scientifiques ne savent toujours pas exactement comment ces trous noirs sont devenus si grands.

Aujourd’hui, grâce au télescope James Webb, il a été prouvé que deux galaxies et leurs énormes trous noirs ont fusionné alors que l’univers n’avait que 740 millions d’années, rapporte l’Agence spatiale européenne. Le fait que des trous noirs supermassifs aient été découverts dès le premier milliard d’années après le Big Bang suggère que leur croissance a dû se produire très rapidement et très tôt.

Il ne peut être vu qu’à l’aide du télescope Webb

Les trous noirs massifs en croissance active présentent des caractéristiques spectrales particulières que les astronomes peuvent reconnaître. Pour les galaxies très lointaines, comme celles de cette étude, ces signes ne peuvent être observés qu’à l’aide du télescope Webb.

« Nous avons trouvé des preuves de gaz très dense avec des mouvements rapides à proximité du trou noir, ainsi que de gaz chaud et hautement ionisé éclairé par un rayonnement énergétique que les trous noirs produisent généralement dans leurs anneaux d’accrétion », a expliqué l’auteur principal Hannah Opler du centre de recherche. Université de Cambridge au Royaume-Uni. « Grâce à la résolution sans précédent de ses capacités d’imagerie, Webb a également permis à notre équipe de séparer spatialement les deux trous noirs. »

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L’équipe a découvert que la masse de l’un des trous noirs est 50 millions de fois celle du Soleil. « La masse de l’autre trou noir est probablement similaire, même si elle est difficile à mesurer car ce deuxième trou noir est enfoui dans un gaz dense », a expliqué Roberto Maiolino, membre de l’équipe de l’Université de Cambridge et de l’University College de Londres au Royaume-Uni.

« Nos résultats suggèrent que la fusion est une voie importante par laquelle les trous noirs peuvent se développer rapidement, même à l’aube cosmique », a expliqué Hannah. « Avec les autres découvertes de Webb sur les trous noirs massifs et actifs dans l’univers lointain, nos résultats montrent également que les trous noirs massifs façonnent l’évolution des galaxies depuis le début. »

Le télescope Webb est le télescope le plus grand et le plus puissant jamais envoyé dans l’espace et constitue un projet conjoint entre les États-Unis et l’Europe. L’univers est observé depuis un endroit situé à 1,6 million de kilomètres de la Terre.

LISA détectera les ondes gravitationnelles

Lorsque les deux trous noirs ont fusionné, ils ont créé des ondes gravitationnelles. De tels événements pourraient être détectés par les futurs observatoires d’ondes gravitationnelles, comme la prochaine mission LISA, récemment approuvée par l’Agence spatiale européenne (ESA), qui sera le premier observatoire spatial dédié à l’étude des ondes gravitationnelles.

Les ondes gravitationnelles sont des ondulations invisibles dans la structure de l’espace-temps, créées par le mouvement d’objets massifs. Ils traversent constamment la Terre inaperçus et sont provoqués par des événements violents tels que la collision de trous noirs et la fusion d’étoiles à neutrons.

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« Les résultats de Webb nous indiquent que les systèmes plus légers détectables par LISA devraient être beaucoup plus fréquents qu’on ne le pensait auparavant », a partagé Nora Luitzgendorf, scientifique principale du projet LISA de l’Agence spatiale européenne aux Pays-Bas. « Cela nous amènera probablement à ajuster nos modèles pour les taux LISA dans cette fourchette globale. Ce n’est que la pointe de l’iceberg. »

Mur
WALL-Y est un bot IA créé dans ChatGPT. Il en apprend davantage À propos de WALL-Y et de la manière dont nous le développons. Vous pouvez retrouver son actualité ici.
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Conseils d’actualité : Thomas Ahlström

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La NASA découvre une planète semblable à la Terre à 40 années-lumière

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La NASA découvre une planète semblable à la Terre à 40 années-lumière

Elle est similaire à notre planète en taille et en distance (relative) de son soleil.

télescope de la NASA

Les télescopes de la NASA trouvent parfois les choses les plus intéressantes.

Y a-t-il de la vie ailleurs dans l’univers ? C’est une question à laquelle tout le monde, des scientifiques aux écrivains de science-fiction, a réfléchi, mais jusqu’à ce qu’un contact extraterrestre se produise, il restera probablement sans réponse. Cependant, il y a de fortes chances que si des extraterrestres ressemblant à des humains existent quelque part dans l’univers, ils ont probablement évolué sur une planète similaire à la Terre. (À moins que les pieuvres ne se révèlent être des extraterrestres. On ne sait jamais.) Ceci, à son tour, donne aux scientifiques observant l’espace certaines propriétés à rechercher.

Ne sauriez-vous pas que la NASA a récemment repéré quelque chose qui correspond à ce projet. Comme Robert Lea de LiveScience RapportsLa planète – connue sous le nom de Gliese 12b – est de taille similaire à la Terre et à Vénus et se trouve à une distance similaire de son étoile. Il n’est qu’à 40 années-lumière de nous, ce qui est relativement proche de l’univers, mais un peu plus loin en pratique. (Si vous avez regardé 3 Problème de corpsou lisez la trilogie sur laquelle il est basé, vous le savez probablement déjà.)

Bien que Gliese 12b soit de taille similaire à celle de la Terre – en réalité légèrement plus grande – l’étoile sur laquelle elle orbite est beaucoup plus petite que notre Soleil. L’étoile Gliese est une naine rouge, un type d’étoile qui n’émet pas autant de chaleur que celles de notre système solaire. Puisque Gliese 12b est plus proche de son étoile, elle recevra probablement une quantité de chaleur similaire.

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« Il se trouve soit dans la zone habitable de son étoile, soit juste au bord de l’étoile, il pourrait donc être habitable », a déclaré la scientifique Larissa Palethorpe à Live Science. Cependant, une question a jusqu’à présent intrigué les scientifiques : s’il existe ou non une atmosphère sur Gliese 12b. Cela contribuerait également grandement à déterminer la probabilité d’une vie extraterrestre.

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Le PREFIRE CubeSat de la NASA a été lancé pour percer les secrets polaires de la Terre

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Le PREFIRE CubeSat de la NASA a été lancé pour percer les secrets polaires de la Terre

La mission PREFIRE de la NASA, qui utilise deux CubeSats, vise à mesurer les émissions de chaleur de la Terre provenant des pôles pour améliorer les prévisions climatiques en analysant le budget énergétique de la Terre et son impact sur la glace, la mer et les changements météorologiques. Le premier CubeSat de la mission a été lancé depuis la Nouvelle-Zélande à l’aide d’une fusée Rocket Lab Electron. Crédit : Rocket Lab

NASALa mission PREFIRE de CubeSats est utilisée pour suivre les émissions de chaleur des pôles terrestres, améliorant ainsi les prévisions de la perte de glace de mer et les impacts du changement climatique.

La première paire de satellites climatiques de la NASA, conçus pour étudier la quantité de chaleur que l’Arctique et l’Antarctique rayonnent dans l’espace, sont en orbite après avoir décollé du sommet de la fusée Electron de Rocket Lab depuis le complexe de lancement 1 de la société à Mahia, en Nouvelle-Zélande, à 19 h 41 (heure locale). Nouvelle-Zélande (3h41). EDT) le samedi 25 mai.

Préférence pour l’aperçu des tâches

La mission PREFIRE (Polar Radiant Energy in the Far Infrared Experiment) de la NASA se compose de deux cubesats de la taille d’une boîte à chaussures, ou CubeSats, qui mesureront la quantité de chaleur que la Terre rayonne dans l’espace depuis deux des régions les plus froides et les plus reculées de la planète. Les données de la mission PREFIRE aideront les chercheurs à mieux prédire l’évolution de la glace, des mers et des conditions météorologiques sur Terre dans un monde qui se réchauffe.

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« La mission innovante PREFIRE de la NASA comblera une lacune dans notre compréhension du système terrestre en fournissant à nos scientifiques une image détaillée de la façon dont les régions polaires de la Terre influencent la quantité d’énergie que notre planète absorbe et libère », a déclaré Karen St. Germain, administratrice des sciences de la Terre à la NASA. . Division à Washington. « Cela améliorera les prévisions sur la perte de glace de mer, la fonte des calottes glaciaires et l’élévation du niveau de la mer, créant ainsi une meilleure compréhension de la façon dont notre système planétaire évoluera dans les années à venir – des informations importantes pour les agriculteurs qui suivent les changements de temps et d’eau, les flottes de pêche opérant dans les mers en mutation et les communautés côtières. » Renforcer la résilience.


Cette vidéo donne un aperçu de la mission PREFIRE, qui vise à améliorer les prévisions du changement climatique mondial en élargissant la compréhension des scientifiques sur la chaleur émanant de la Terre dans les régions polaires. Crédit : NASA/Laboratoire de propulsion à réaction-Institut de technologie de Californie

Communication de la mission et des objectifs

Les contrôleurs au sol ont réussi à établir les communications avec le CubeSat à 8 h 48 HNE. Le deuxième PREFIRE CubeSat décollera sur sa fusée E depuis le Launch Complex 1 dans les prochains jours. Après une période d’inspection de 30 jours pendant laquelle ingénieurs et scientifiques s’assurent que les deux CubeSats fonctionnent normalement, la mission devrait fonctionner pendant 10 mois.

Le bilan énergétique de la Terre, l’équilibre entre l’énergie thermique entrante du Soleil et la chaleur sortante émanant de la planète, est au cœur de la mission de PREFIRE. La différence entre les deux détermine la température et le climat de la planète. Une grande partie de la chaleur de l’Arctique et de l’Antarctique est émise sous forme de rayonnement infrarouge lointain, mais il n’existe actuellement aucune mesure détaillée de ce type d’énergie.

Lancement Prefire de la NASA

La fusée Electron de Rocket Lab a décollé du complexe de lancement 1 à Mahia, en Nouvelle-Zélande, à 19 h 41 NZT le 25 mai 2024 (3 h 41 HAE), transportant un petit satellite pour le projet PREFIRE (Polar Radiant Energy in Rays Experiment) de la NASA. . une tâche. Crédit : Rocket Lab

L’effet des facteurs environnementaux sur le rayonnement thermique

La teneur en vapeur d’eau de l’atmosphère, ainsi que la présence, la structure et la composition des nuages, affectent la quantité de rayonnement infrarouge lointain qui s’échappe dans l’espace depuis les pôles terrestres. Les données collectées par PREFIRE fourniront aux chercheurs des informations sur l’endroit et le moment où l’énergie infrarouge lointaine provenant des environnements arctique et antarctique est rayonnée dans l’espace.

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« Les CubeSats PREFIRE sont peut-être petits, mais ils combleront une lacune majeure dans nos connaissances sur le budget énergétique de la Terre », a déclaré Lori Lishin, directrice du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. « Leurs observations nous aideront à comprendre les bases du bilan thermique de la Terre, nous permettant ainsi de mieux prédire l’évolution des glaces, des mers et des conditions météorologiques face au réchauffement climatique. »

Progrès et objectifs technologiques

Chacun des CubeSats de la mission transporte un instrument appelé spectromètre infrarouge thermique, qui utilise des miroirs et des capteurs de forme spéciale pour mesurer les longueurs d’onde infrarouges. La miniaturisation des outils adaptés aux CubeSats impliquait de réduire la taille de certaines pièces tout en augmentant la taille d’autres composants.

« Notre planète évolue rapidement, et dans des endroits comme l’Arctique, d’une manière que les humains n’ont jamais connue auparavant », a déclaré Tristan Lecuyer, chercheur principal de PREFIRE, Université du Wisconsin, Madison. « L’instrument PREFIRE de la NASA nous fournira de nouvelles mesures des longueurs d’onde de l’infrarouge lointain émanant des pôles terrestres, que nous pourrons utiliser pour améliorer les modèles climatiques et météorologiques et aider les populations du monde entier à faire face aux conséquences du changement climatique. »

Efforts de collaboration

Le programme de services de lancement de la NASA, dont le siège est au Kennedy Space Center de l’agence en Floride, en partenariat avec le programme scientifique Pathfinder Earth System Science de la NASA, fournit un service de lancement dans le cadre du contrat de services de lancement dédiés et de partage de vols (VADR) de l’agence.

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La mission PREFIRE a été développée conjointement par la NASA et l’Université du Wisconsin-Madison. Le JPL de la NASA gère la mission pour le compte de la Direction des missions scientifiques de l’agence et fournit des instruments spectrométriques. Blue Canyon Technologies a construit les CubeSats et l’Université du Wisconsin-Madison traitera les données collectées par les instruments. Le fournisseur de services de lancement est Rocket Lab USA Inc. Basé à Long Beach, en Californie.

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