SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

Study links black holes to dark energy

by University of Michigan

ne étude relie les trous noirs à l'énergie noire

par l'Université du Michigan

Imagerie JWST NIRCam du protoamas de formation d'étoiles PHz G191.24+62.04, il y a 11 milliards d'années, alors que l'univers approchait du pic de formation d'étoiles. Ces premières galaxies font partie des galaxies de formation d'étoiles les plus actives observées entre 10,5 et 11,5 milliards d'années. Chaque galaxie vue sur cette image produit donc de nombreux trous noirs, qui convertissent la matière en énergie noire selon l'hypothèse du trou noir couplé cosmologiquement. Cette image montre les deux « modules » de JWST NIRCam : le module le plus à gauche contient le protoamas, et le module le plus à droite est un champ vide adjacent. Chaque module voit des milliers de galaxies. Crédits : NASA, ESA, CSA, Maria Polletta (INAF), Hervé Dole (Paris), Brenda Frye (UofA), Jordan C. J. D'Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Jake Summers (ASU), Rogier Windhorst (ASU)

Il y a près de 14 milliards d'années, au tout début du Big Bang, une énergie mystérieuse a entraîné une expansion exponentielle de l'univers naissant et a produit toute la matière connue, selon la théorie dominante de l'univers inflationniste.

Cette énergie ancienne partageait des caractéristiques clés de l'énergie noire de l'univers actuel, qui est le plus grand mystère de notre époque selon au moins un critère objectif : elle constitue la majorité - environ 70 % - de l'univers, mais les scientifiques ne savent pas exactement ce qu'elle est.

« Si vous vous posez la question : "Où dans l'univers ultérieur voyons-nous une gravité aussi forte qu'au début de l'univers ?" "La réponse se trouve au centre des trous noirs", a déclaré Gregory Tarlé, professeur de physique à l'Université du Michigan et co-auteur de l'étude.

"Il est possible que ce qui s'est passé pendant l'inflation se déroule à l'envers, la matière d'une étoile massive redevienne de l'énergie noire pendant l'effondrement gravitationnel, comme un petit Big Bang joué à l'envers."

Dans une nouvelle étude publiée dans le Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Tarlé et ses collègues de cinq institutions renforcent les arguments en faveur de ce scénario avec des données récentes du Dark Energy Spectroscopic Instrument. Le DESI est composé de 5 000 yeux robotisés montés sur le télescope Mayall de l'observatoire national de Kitt Peak, sur le territoire de la nation Tohono O'odham.

"Si les trous noirs contiennent de l'énergie noire, ils peuvent se coupler et croître avec l'univers en expansion, provoquant une accélération de sa croissance", a déclaré Kevin Croker, auteur principal de la nouvelle étude de l'équipe et chercheur adjoint à l'Université d'État de l'Arizona. "Nous ne pouvons pas obtenir les détails de la façon dont cela se produit, mais nous pouvons voir des preuves que cela se produit".

Les données de la première année de l'étude quinquennale prévue par DESI montrent des preuves convaincantes que la densité de l'énergie noire a augmenté au fil du temps. Cela fournit un indice convaincant pour étayer cette idée de ce qu'est l'énergie noire, ont déclaré les chercheurs, car cette augmentation dans le temps concorde avec la façon dont la quantité et la masse des trous noirs ont augmenté au fil du temps.

« Lorsque j'ai commencé à m'impliquer dans le projet, j'étais très sceptique », a déclaré le co-auteur Steve Ahlen, professeur émérite de physique à l'Université de Boston. « Mais j'ai gardé l'esprit ouvert tout au long du processus et lorsque nous avons commencé à faire les calculs cosmologiques, je me suis dit : "Eh bien, c'est un mécanisme vraiment intéressant pour produire de l'énergie noire". »

La différence qu'apporte DESI

Pour rechercher des preuves de l'énergie noire des trous noirs, l'équipe a utilisé des dizaines de millions de galaxies lointaines mesurées par DESI. L'instrument scrute des milliards d'années dans le passé et collecte des données qui peuvent être utilisées pour déterminer la vitesse d'expansion de l'univers avec une précision exquise. À leur tour, ces données peuvent être utilisées pour déduire comment la quantité d'énergie noire évolue dans le temps.

L'équipe a comparé ces données au nombre de trous noirs créés lors de la mort de grandes étoiles au cours de l'histoire de l'univers.

« Les deux phénomènes étaient cohérents : à mesure que de nouveaux trous noirs se formaient lors de la mort d'étoiles massives, la quantité d'énergie noire dans l'univers augmentait de manière appropriée », a déclaré Duncan Farrah, professeur associé de physique à l'Université d'Hawaï et co-auteur de l'étude. « Cela rend plus plausible que les trous noirs soient la source de l'énergie noire. »

Cette recherche complète un corpus croissant de littérature étudiant la possibilité d'un couplage cosmologique dans les trous noirs. Une étude de 2023, impliquant de nombreux auteurs de cet article, a fait état d'un couplage cosmologique dans les trous noirs supermassifs au sein des centres galactiques. Ce rapport de 2023 a encouragé d'autres équipes à rechercher cet effet dans les trous noirs dans tous les différents endroits où ils peuvent se trouver dans l'univers.

« Ces articles étudient le lien entre l'énergie noire et les trous noirs en fonction de leur taux de croissance. Notre nouvel article relie les trous noirs à l'énergie noire en fonction de leur date de naissance », a déclaré Brian Cartwright, astrophysicien, co-auteur et ancien conseiller juridique de la Securities and Exchange Commission des États-Unis.

Une différence clé dans le nouvel article est que la majorité des trous noirs concernés sont plus jeunes que ceux examinés précédemment. Ces trous noirs sont nés à une époque où la formation des étoiles – qui suit la formation des trous noirs – était bien avancée, plutôt qu'à peine commencée.

« Cela se produit beaucoup plus tard dans l'univers et est informé par des mesures récentes de la production et de la croissance des trous noirs telles qu'observées par les télescopes spatiaux Hubble et Webb », a déclaré le co-auteur Rogier Windhorst, scientifique interdisciplinaire pour le JWST et professeur d'exploration de la Terre et de l'espace à l'Université d'État de l'Arizona.

« La prochaine question est de savoir où se trouvent ces trous noirs et comment ils se sont déplacés au cours des 8 derniers milliards d'années. Les scientifiques travaillent actuellement à limiter cela », a déclaré Croker.

La science exige davantage de pistes de recherche et d'observations, et maintenant que DESI est en ligne, cette exploration de l'énergie noire ne fait que commencer.

"Cela ne fera qu'apporter plus de profondeur et de clarté à notre compréhension de l'énergie noire, que cela continue ou non à soutenir l'hypothèse du trou noir", a déclaré Ahlen. "Je pense qu'en tant qu'effort expérimental, c'est merveilleux. On peut avoir des idées préconçues ou non, mais nous sommes guidés par les données et les observations."

Quelle que soit l'issue de ces futures observations, le travail en cours représente un changement radical dans la recherche sur l'énergie noire, a déclaré l'équipe.

"Fondamentalement, la question de savoir si les trous noirs sont de l'énergie noire, couplée à l'univers qu'ils habitent, n'est plus seulement une question théorique", a déclaré Tarlé. "C'est désormais une question expérimentale."

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COMMENTAIRE

 Cet  article    est un empilement  d 'hypothèses   et relève pour l instant 

 selon moi  quasiment de la science fiction     .... 

Bien entendu 

 mes lecteurs  pourraient m 'en voulort  de critiquer  le contenu  de cert article sa,s voir les efforts  de ces théoriciens  pour présenter  à la fois un échelonnement temporel  de divers  processus  et les liens entre eux    ....

Je le reconnais  !

XXXX

Mais tout a la bsa   posez vous déjà    la question :  Cette mystérieuse  phase  d'inflation cosmique est-elle prouvée ?????

xxxxx

NON!Bien que les cosmologistes aient observé pour la première fois des points chauds et froids avec le satellite COBE (COsmic Background Explorer) en 1992 et avec de nombreuses expériences ultérieures, y compris des résultats encore plus récents du satellite Planck de 2015, ils n'ont trouvé aucun signe des ondes gravitationnelles cosmiques attendues de l'inflation, à ce jour...

Il n est pas pertinent  de  sz baser sur un phénomè"  magique    .....

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More information: Kevin S. Croker et al, DESI dark energy time evolution is recovered by cosmologically coupled black holes, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (2024). DOI: 10.1088/1475-7516/2024/10/094

Provided by University of Michigan 

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

How a classical computer beat a quantum computer at its own game

by Mara Johnson-Groh, Simons F

llustration of a quantum system that was simulated by both classical and quantum computers. The highlighted sections 

RESUME ET COMMENTAIRE

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Comment un ordinateur classique a battu un ordinateur quantique à son propre jeu

Plus tôt cette année, des chercheurs du Center for Computational Quantum Physics (CCQ) du Flatiron Institute ont annoncé qu'ils avaient réussi à utiliser un ordinateur classique et des modèles mathématiques sophistiqués pour surpasser de loin un ordinateur quantique dans une tâche que certains pensaient que seuls les ordinateurs quantiques pouvaient résoudre.

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COMMENTAIRES

Les média  nouss faussent l esptit en nous présentant comme existant réellement   des   produits de science fiction   . J ' ai logtemps  considéré  l ordinateur quantique  comme un sujet pour journalisme   sensationnel !!!

 Ce site  doit parler du vrai et non de chimères .....

Alors :1/Existe-t-il  réellement des ordinateurs quantiques ?

Le plus grand ordinateur quantique du monde en termes de qubits est l'Osprey d'IBM, qui en compte 433. Mais même avec 2 millions de qubits, certains calculs de chimie quantique pourraient prendre un siècle, selon une prépublication de 20222 réalisée par des chercheurs de Microsoft Quantum à Redmond, Washington, et de l'ETH Zurich en Suisse. 24 mai 2023

Donc pas encore d ordinateurs quantiques en grands magasins !!!!

Mais  au demeurant  2/

Quel problème classique rest eplus efficacement résolu en utilisant l'informatique quantique plutôt qu'un ordinateur classique ?

Les algorithmes quantiques qui offrent plus qu'une accélération polynomiale par rapport à l'algorithme classique le plus connu incluent l'algorithme de Shor pour la factorisation et les algorithmes quantiques associés pour le calcul des logarithmes discrets, la résolution de l'équation de Pell et, plus généralement, la résolution du problème du sous-groupe caché pour les groupes finis abéliens.

   Le problème du prix de ces temps de calcul  est économique   .... Encore un problème de fric !!!!!

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More information: Joseph Tindall et al, Confinement in the Transverse Field Ising Model on the Heavy Hex Lattice, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.180402

Journal information: Physical Review Letters  , PRX Quantum  , Nature 

Provided by Simons Foundation 

scIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

	Chemists just broke a 100-year-old rule and say it's time to rewrite the textbooks UCLA chemists have found a big problem with a fundamental rule of organic chemistry that has been around for 100 years—it's just not true. And they say, It's time to rewrite the textbooks.
	Oceanographers record the largest predation event ever observed in the ocean There is power in numbers, or so the saying goes. But in the ocean, scientists are finding that fish that group together don't necessarily survive together. In some cases, the more fish there are, the larger a target they make for predators.
	Typing monkey would be unable to produce 'Hamlet' within the lifetime of the universe, study finds A new study reveals it would take far longer than the lifespan of our universe for a typing monkey to randomly produce Shakespeare. So, while the Infinite Monkey Theorem is true, it is also somewhat misleading.
	Study finds influential textbooks labeled American actions as imperialist, contradicting American exceptionalism The ideology of American exceptionalism has long held that the United States is and has been exceptional throughout its history, not making the same mistakes or perpetuating the same evils of other world powers. Yet a new study from the University of Kansas has found that influential history textbooks have long argued that America acted as an empire, especially in the late 19th century.
	Less than 7 mm in length, this Atlantic Rainforest flea toad is the second-smallest vertebrate described in the world Flea toads, as some species in the genus Brachycephalus are known, are less than 1 cm long in adulthood. Their size is far smaller than a fingernail.
	Tunic found in one of the Royal Tombs at Vergina identified as Alexander the Great's An international team of archaeologists, led by Antonis Bartsiokas with Democritus University of Thrace, in Greece, has uncovered evidence that a tunic found in one of the Royal Tombs at Vergina once belonged to Alexander the Great.
	A landscape of consciousness: Neurophysiologist presents diverse theories and taxonomy of proposed solutions "Out of meat, how do you get thought? That's the grandest question." So said philosopher Patricia Churchland to Robert Lawrence Kuhn, the producer and host of the acclaimed PBS program, Closer to Truth.
	How a classical computer beat a quantum computer at its own game Earlier this year, researchers at the Flatiron Institute's Center for Computational Quantum Physics (CCQ) announced that they had successfully used a classical computer and sophisticated mathematical models to thoroughly outperform a quantum computer on a task that some thought only quantum computers could solve.
	Ancient DNA brings to life the history of the iconic aurochs Geneticists from Trinity College Dublin, together with an international team of researchers, have deciphered the prehistory of aurochs—the animals that were the focus of some of the most iconic early human art—by analyzing 38 genomes harvested from bones dating across 50 millennia and stretching from Siberia to Britain.
	Study links black holes to dark energy Almost 14 billion years ago, at the very beginning of the Big Bang, a mysterious energy drove an exponential expansion of the infant universe and produced all known matter, according to the prevailing inflationary universe theory.
	Beehive fences prove effective against elephant raids in Kenya A groundbreaking, nine-year study has revealed that elephants approaching small-scale farms in Kenya avoid beehive fences housing live honey bees up to 86% of the time during peak crop seasons, helping to reduce human-elephant conflict for local farmers and boost income.
	Student develops award-winning method to desalinate water Tayia Oddonetto was an undergraduate student when her professor inspired her to solve water scarcity. "During class, the professor said that if someone discovered how to turn brine, water with a high salt concentration, into something of value, it'd be revolutionary for the planet," said Oddonetto. "At that moment, I told myself I was going to be the one who found the solution for brine, and that thought has never left me."
	New Age ritual that send 'bad energies' up in smoke may contribute to overharvesting of wild plants A commercialized New Age ritual is causing not only "unwanted energies" to go up in smoke, but also foreign wild plants. A study by Utrecht University researchers Isabela Pombo Geertsma and Anastasia Stefanaki, alongside colleagues from Wageningen UR and Naturalis Biodiversity Center, reveals that dried plant bundles sold in the Netherlands for ritual burning often include plants from distant regions.
	Study explores the impact of LLMs on human creativity Large language models (LLMs), AI systems that can process human language and generate new texts in response to written prompts, are now widely used by people worldwide to complete various tasks. These systems can be used to quickly create various texts for specific purposes, including work emails, reports, lists, articles and essays, as well as poems, stories, scripts and even song lyrics.
	'Doomsday' Antarctic glacier melting faster than expected, fueling calls for geoengineering New studies about the Thwaites Glacier, also called the "Doomsday Glacier," have sparked a conversation about geoengineering as a climate change solution.
	Astronomers discover one of the fastest-spinning stars in the universe A new study by DTU Space researchers has revealed a neutron star that rotates around its axis at an extremely high speed. It spins 716 times per second, making it one of the fastest-spinning objects ever observed.
	The mortality rate of bats at modern-day swimming pools is comparable to that at Messel 47 million years ago More than 500 bat fossils have been discovered at the Messel Pit UNESCO World Heritage Site over 42 years. A new study, published today in the journal Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments, investigates whether the high number of fossils is due to an unusual excess mortality rate.
	Textbooks come alive with new interactive AI tool With just an iPad, students in any classroom across the world could soon reimagine the ordinary diagrams in any physics textbook—transforming these static images into 3D simulations that run, leap or spin across the page.
	The human spliceosome: Decade-long study reveals first blueprint of the most complex molecular machine inside every cell Researchers at the Center for Genomic Regulation (CRG) in Barcelona have created the first blueprint of the human spliceosome, the most complex and intricate molecular machine inside every cell. The scientific feat, which took more than a decade to complete, is published in the journal Science.
	Bones from shipwreck suggest right- or left-handedness could affect how clavicle chemistry changes with age A new study of human skeletal remains from the wreck of the 16th century English warship "Mary Rose" suggests that whether a person is right- versus left-handed may influence how their clavicle bone chemistry changes as they age. Dr. Sheona Shankland of Lancaster University, U.K., and colleagues present these findings in the open-access journal PLOS ONE on October 30, 2024. Traduction  Cher Olivier Hartmanshenn, Voici votre newsletter Science X personnalisée pour la semaine 44 : Des chimistes viennent de briser une règle vieille de 100 ans et déclarent qu'il est temps de réécrire les manuels Des chimistes de l'UCLA ont découvert un gros problème avec une règle fondamentale de la chimie organique qui existe depuis 100 ans : elle n'est tout simplement pas vraie. Et ils déclarent qu'il est temps de réécrire les manuels. Des océanographes enregistrent le plus grand événement de prédation jamais observé dans l'océan Il y a du pouvoir dans le nombre, dit le dicton. Mais dans l'océan, les scientifiques découvrent que les poissons qui se regroupent ne survivent pas nécessairement ensemble. Dans certains cas, plus il y a de poissons, plus ils constituent une cible de choix pour les prédateurs. Une étude révèle qu'un singe typographe serait incapable de produire « Hamlet » au cours de la vie de l'univers Une nouvelle étude révèle qu'il faudrait bien plus longtemps que la durée de vie de notre univers pour qu'un singe typographe produise au hasard Shakespeare. Ainsi, bien que le théorème du singe infini soit vrai, il est aussi quelque peu trompeur. Une étude révèle que des manuels influents ont qualifié les actions américaines d'impérialistes, ce qui contredit l'exceptionnalisme américain L'idéologie de l'exceptionnalisme américain soutient depuis longtemps que les États-Unis sont et ont été exceptionnels tout au long de leur histoire, ne commettant pas les mêmes erreurs ni ne perpétuant les mêmes maux que les autres puissances mondiales. Pourtant, une nouvelle étude de l'Université du Kansas a révélé que des manuels d'histoire influents soutiennent depuis longtemps que l'Amérique a agi comme un empire, en particulier à la fin du XIXe siècle. Mesurant moins de 7 mm de long, ce crapaud puce de la forêt tropicale atlantique est le deuxième plus petit vertébré décrit au monde. Les crapauds puce, comme on appelle certaines espèces du genre Brachycephalus, mesurent moins d'un centimètre de long à l'âge adulte. Leur taille est bien plus petite qu'un ongle. Une tunique découverte dans l'une des tombes royales de Vergina identifiée comme celle d'Alexandre le Grand Une équipe internationale d'archéologues, dirigée par Antonis Bartsiokas de l'Université Démocrite de Thrace, en Grèce, a découvert des preuves qu'une tunique découverte dans l'une des tombes royales de Vergina appartenait autrefois à Alexandre le Grand. Un paysage de la conscience : un neurophysiologiste présente diverses théories et une taxonomie des solutions proposées "À partir de la viande, comment obtient-on la pensée ? C'est la plus grande question." C'est ce qu'a dit la philosophe Patricia Churchland à Robert Lawrence Kuhn, le producteur et animateur de l'émission acclamée de PBS, Closer to Truth. Comment un ordinateur classique a battu un ordinateur quantique à son propre jeu Plus tôt cette année, des chercheurs du Center for Computational Quantum Physics (CCQ) du Flatiron Institute ont annoncé qu'ils avaient réussi à utiliser un ordinateur classique et des modèles mathématiques sophistiqués pour surpasser de loin un ordinateur quantique dans une tâche que certains pensaient que seuls les ordinateurs quantiques pouvaient résoudre. L'ADN ancien fait revivre l'histoire des aurochs emblématiques Des généticiens du Trinity College de Dublin, en collaboration avec une équipe internationale de chercheurs, ont déchiffré la préhistoire des aurochs, les animaux qui ont été au centre de certaines des œuvres d'art les plus emblématiques de l'homme primitif, en analysant 38 génomes prélevés sur des os datant de 50 millénaires et s'étendant de la Sibérie à la Grande-Bretagne. Une étude relie les trous noirs à l'énergie noire Il y a près de 14 milliards d'années, au tout début du Big Bang, une énergie mystérieuse a entraîné une expansion exponentielle de l'univers naissant et a produit toute la matière connue, selon la théorie dominante de l'univers inflationniste. Les clôtures en ruches s'avèrent efficaces contre les raids d'éléphants au Kenya Une étude révolutionnaire de neuf ans a révélé que les éléphants qui s'approchent des petites fermes au Kenya évitent les clôtures en ruches abritant des abeilles vivantes jusqu'à 86 % du temps pendant les saisons de pointe des récoltes, contribuant ainsi à réduire les conflits entre humains et éléphants pour les agriculteurs locaux et à augmenter les revenus. Une étudiante développe une méthode primée pour dessaler l'eau Tayia Oddonetto était étudiante de premier cycle lorsque son professeur lui a suggéré de résoudre le problème de la pénurie d'eau. "Pendant le cours, le professeur a dit que si quelqu'un découvrait comment transformer la saumure, une eau à forte concentration de sel, en quelque chose de précieux, ce serait révolutionnaire pour la planète", a déclaré Oddonetto. "À ce moment-là, je me suis dit que je serais celle qui trouverait la solution pour la saumure, et cette pensée ne m'a jamais quittée." Un rituel New Age qui fait disparaître en fumée les "mauvaises énergies" pourrait contribuer à la surexploitation des plantes sauvages Un rituel New Age commercialisé fait disparaître en fumée non seulement les "énergies indésirables", mais aussi les plantes sauvages étrangères. Une étude menée par les chercheuses de l'Université d'Utrecht Isabela Pombo Geertsma et Anastasia Stefanaki, en collaboration avec des collègues de Wageningen UR et du Naturalis Biodiversity Center, révèle que les bottes de plantes séchées vendues aux Pays-Bas pour être brûlées rituellement contiennent souvent des plantes de régions lointaines. Une étude explore l'impact des LLM sur la créativité humaine Les grands modèles linguistiques (LLM), des systèmes d'IA capables de traiter le langage humain et de générer de nouveaux textes en réponse à des invites écrites, sont désormais largement

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ion engines could take us to the solar gravitational lens in less than 13 years, suggests paper

by Andy Tomaswick, Universe Today

ERESUME+ COMMENTAIRES

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Des moteurs ioniques pourraient nous emmener jusqu'à la lentille gravitationnelle solaire en moins de 13 ans, suggère un article

Envoyer un objet vers une autre étoile relève encore de la science-fiction. Mais certaines missions concrètes pourraient nous y amener au moins en partie. Ces « missions précurseurs interstellaires » incluent un voyage jusqu'au point de la lentille gravitationnelle solaire à 550 UA du soleil, plus loin que n'importe quel objet artificiel n'a jamais été, y compris Voyager.

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COMMENTAIRES 

Il ne s agit pas d une decouverte scientifique  mais  d une suggestion  de mode de voyage inter stellaire .Je suis surpris de trouver  ce genre de scince fiction  dans la selection  de Newsketters Science X  !

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Pour mes élèves  j explique  le fonctionnement  d un moteur ionique...

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Qu est ce  qu un moteur ionique ?

La propulsion ionique est une technologie qui consiste à ioniser un gaz pour propulser une masse ou un vehicule    .... Ah ! Alors la propulsion ionique peut-elle être utilisée dans les voitures ?

La réponse courte est « non ». Les moteurs ioniques doivent être dans un environnement sous vide (espace) pour fonctionner. 

Alors  quel  est leur avantage  ????

 Au lieu de propulser un engin spatial avec des produits chimiques classiques, le gaz xénon (qui ressemble au néon ou à l'hélium, mais qui est plus lourd) reçoit une charge électrique, c'est-à-dire est ionisé. Il est ensuite accéléré électriquement jusqu'à une vitesse d'environ 30 km/seconde. au delà de la vitesse de libération terrestre

XXX

La NASA utilise-t-elle des moteurs ioniques ?

OUI!  Moteur ionique annulaire en fonctionnement. Le centre de recherche Glenn de la NASA est un leader dans le développement de la technologie de propulsion ionique depuis la fin des années 1950, avec son premier essai dans l'espace, le Space Electric Rocket Test 1, qui a eu lieu le 20 juillet 1964.

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More information: Paper: Advanced Electric Propulsion Systems with Optimal Specific Impulses for Fast Interstellar Precursor Missions

Provided by Universe Today 

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Improving the performance of electrodeless plasma thrusters for space propulsion

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Betelgeuse Betelgeuse? Bright star Betelgeuse likely has a 'Betelbuddy' stellar companion

by Simons Foundation

Bételgeuse ? L'étoile brillante Bételgeuse a probablement un compagnon stellaire « Betelbuddy »

par Simons Foundation

Représentation graphique de Bételgeuse et de Betelbuddy. Crédit : Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation

L'une des étoiles les plus brillantes du ciel nocturne, Bételgeuse, n'est peut-être pas sur le point d'exploser en supernova, selon une nouvelle étude sur l'éclaircissement et l'atténuation de l'étoile. Au lieu de cela, des recherches récentes montrent que la pulsation observée de la lumière de l'étoile est probablement causée par une étoile compagnon invisible en orbite autour de Bételgeuse.

Baptisée officiellement Alpha Ori B, la « Betelbuddy » (comme l'appelle l'astrophysicien Jared Goldberg) agit comme un chasse-neige lorsqu'elle orbite autour de Bételgeuse, repoussant la poussière bloquant la lumière et faisant temporairement paraître Bételgeuse plus brillante. Goldberg et ses collègues présentent leurs simulations de ce processus dans un article accepté pour publication dans The Astrophysical Journal. Les résultats sont publiés sur le serveur de pré-impression arXiv.

« Nous avons exclu toutes les sources intrinsèques de variabilité que nous pouvions imaginer pour expliquer pourquoi l'éclaircissement et la diminution de la luminosité se produisaient de cette manière », explique Goldberg, auteur principal de l'étude et chercheur au Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics. « La seule hypothèse qui semblait correspondre est que Bételgeuse a un compagnon. »

Goldberg a co-écrit l'étude avec Meridith Joyce de l'Université du Wyoming et László Molnár de l'Observatoire Konkoly du Centre de recherche HUN-REN pour l'astronomie et les sciences de la Terre en Hongrie.

Découvrir le « Betelbuddy »

Bételgeuse est une étoile géante rouge dont la luminosité est environ 100 000 fois supérieure à celle de notre soleil et dont le volume est plus de 400 millions de fois supérieur. L'étoile approche de la fin de sa vie et, lorsqu'elle mourra, l'explosion qui en résultera sera suffisamment brillante pour être observée pendant la journée pendant des semaines.

Les astronomes peuvent prédire quand Bételgeuse mourra en « vérifiant son pouls ». C'est une étoile variable, ce qui signifie qu'elle devient plus brillante et plus faible, pulsant comme un battement de cœur. Dans le cas de Bételgeuse, il y a deux battements de cœur : l'un qui pulse sur une échelle de temps d'un peu plus d'un an, et l'autre qui pulse sur une échelle de temps d'environ six ans.

es scientifiques ne savent toujours pas avec certitude ce qui cause les longues périodes secondaires, mais l'une des principales théories est qu'elles se produisent lorsqu'une étoile a un compagnon qui tourne autour d'elle et se précipite dans la poussière cosmique produite et expulsée par l'étoile. La poussière déplacée modifie la quantité de lumière stellaire qui atteint la Terre, changeant la luminosité apparente de l'étoile.

Les chercheurs ont cherché à savoir si d'autres processus pouvaient avoir causé la longue période secondaire, comme le brassage de l'intérieur de l'étoile ou des changements périodiques dans le puissant champ magnétique de l'étoile. Après avoir combiné les données des observations directes de Bételgeuse avec des modèles informatiques avancés qui simulent l'activité de l'étoile, l'équipe a conclu que Betelbuddy est de loin l'explication la plus probable.

"Rien d'autre ne colle", dit Goldberg. "En gros, s'il n'y a pas de Betelbuddy, cela signifie qu'il se passe quelque chose de bien plus étrange, quelque chose d'impossible à expliquer avec la physique actuelle".

L'équipe n'a pas encore déterminé exactement ce qu'est Betelbuddy, mais elle suppose qu'il s'agit d'une étoile dont la masse peut atteindre deux fois celle du Soleil.

« Il est difficile de dire ce qu'est réellement le compagnon, au-delà des contraintes de masse et d'orbite », explique Joyce. « Une étoile semblable au Soleil est le type de compagnon le plus probable, mais cela n'est en aucun cas concluant. »

« Une hypothèse plus exotique que j'aime personnellement, bien que les opinions de mes coauteurs puissent différer, est que le compagnon est une étoile à neutrons, le noyau d'une étoile qui est déjà devenue une supernova », dit-elle. « Cependant, dans ce cas, nous nous attendrions à voir des preuves de cela avec des observations aux rayons X, ce qui n'est pas le cas. Je pense que nous devrions regarder à nouveau. »

La position de Bételgeuse dans la constellation d'Orion. Crédit : Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation

Une nouvelle vue d'une vieille étoile

Ensuite, l'équipe jouera les paparazzis, en essayant de prendre des images de Betelbuddy avec des télescopes, car il y aura une fenêtre de visibilité potentielle vers le 6 décembre.

« Nous devons confirmer que Betelbuddy existe réellement, car notre résultat est basé sur une inférence, et non sur une détection directe », explique Molnár. « Nous travaillons donc actuellement sur des propositions d’observation. »

Les chercheurs soulignent que cette étude n’a été possible que grâce à la science en équipe.

« Sans que chacun d’entre nous n’ait envisagé ce problème sous des angles très différents – László en tant qu’expert en observations et en analyse de données spatiales, Jared en tant que spécialiste de l’étude et de la simulation d’étoiles massives, et moi-même en tant que modélisateur 1D – le travail n’aurait pas été possible », explique Joyce. « Je tiens à remercier en particulier le Flatiron Center for Computational Astrophysics pour avoir créé un environnement dans lequel il est possible de réunir un éventail aussi diversifié de scientifiques. »

L’équipe est également ravie d’avoir de nouvelles informations sur un corps céleste étudié depuis longtemps.

Bételgeuse « a été la cible d’innombrables études depuis l’aube de l’astrophysique moderne », explique Molnár. « Et pourtant, il reste encore de la place pour faire de nouvelles découvertes importantes : dans ce cas, une étoile semblable au Soleil se cache à la vue de tous, dans l’immense éclat d’une supergéante rouge. C’est ce qui me passionne le plus. »

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COMMENTAIRES

Le ciel formille  d'astres  de noms bizarres  et  je m en suid poséla question  ;d 'ou cela nous vient il ???Le nom « Bételgeuse » vient d'un terme d'origine arabe pré-islamique qui signifie « la main d'al-jawzāʾ'' probablement un p

personnage féminin     ...

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 L'  article éssaie de repondre a la question :

pourquoi Bételgeuse devient-elle plus brillante ?

Fin de vie.  ?  NON!! C ' esst peut etre un copagnon   qui explique les variations de luminosité

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More information: Jared A. Goldberg et al, A Buddy for Betelgeuse: Binarity as the Origin of the Long Secondary Period in $α$ Orionis, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.09089

Journal information: Astrophysical Journal  , arXiv 

Provided by Simons Foundation 

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Is Betelgeuse actually a binary star?

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OCTOBER 22, 2024

 Editors' notes

Record gamma rays detected at Milky Way's core

by Brian Keenan, Los Alamos National Laboratory

Des rayons gamma enregistrés détectés au cœur de la Voie lactée par Brian Keenan, Laboratoire national de Los Alamos Résultats de l'analyse GC. Crédit : Les Lettres du Journal Astrophysique (2024). DOI : 10.3847/2041-8213/ad772e À l'observatoire HAWC (High-Altitude Water Cherenkov), à 13 000 pieds au-dessus du niveau de la mer sur le volcan Sierra Negra au Mexique, les chercheurs ont un aperçu d'un mystère violent dans la galaxie de la Voie lactée. Une équipe de recherche internationale codirigée par le Laboratoire national de Los Alamos a observé des rayons gamma de très haute énergie à plus de 100 téraélectrons-volts, retraçant pour la première fois leur origine jusqu'au centre galactique.

"Ces résultats sont un aperçu du centre de la Voie lactée à un ordre de grandeur d'énergies plus élevé que jamais auparavant", a déclaré Pat Harding, médecin à Los Alamos et chercheur principal du ministère de l'Énergie pour le projet.

« Cette recherche confirme pour la première fois la présence d'une source de rayons gamma de très haute énergie, le PeVatron, à un endroit de la Voie Lactée connu sous le nom de dorsale du centre galactique, ce qui signifie que le centre galactique abrite certains des processus physiques les plus extrêmes de l'univers. » L'observatoire HAWC recueille des données depuis plus de sept ans. Ce faisant, les chercheurs ont observé près de 100 événements de rayons gamma d'une énergie supérieure à 100 téraélectronvolts.

Comme le décrit une analyse dirigée par Sohyoun Yun-Cárcamo publiée dans The Astrophysical Journal Letters, ces données permettent d'étudier directement les interactions des rayons cosmiques avec le PeVatron et de les comparer à d'autres observations, ce qui permet de déterminer les processus. d'émission et leur emplacement, en plein centre de la galaxie de la Voie Lactée.

Les processus les plus violents de l'univers Le PeVatron lui-même reste un phénomène mal compris, mais le fait de son existence sous quelque forme que ce soit indique le régime violent qui règne au centre galactique. Cette région de la galaxie de la Voie Lactée est connue pour abriter un trou noir supermassif entouré d'étoiles à neutrons et de naines blanches qui arrachent de la matière aux étoiles proches.

La zone est enveloppée de nuages ​​de gaz denses qui atteignent des températures de plusieurs millions de degrés et tendent à empêcher toute observation optique directe de la région.

L'observation des rayons gamma s'avère donc essentielle pour éclairer les processus cosmiques à l'œuvre dans cet environnement extrême. Les rayons gamma de très haute énergie proviennent de la présence d'une source PeVatron, qui accélère les particules jusqu'à un million de milliards d'électrons Envoyer des commentaires Panneaux latéraux Historique Enregistrés

L'énergie cosmique générée par le PeVatron est un quadrillion de fois plus puissante que les particules lumineuses qui sortent d'une ampoule électrique.

Les protons des rayons cosmiques générés par le PeVatron voyagent à plus de 99 % de la vitesse de la lumière, interagissent avec le gaz ambiant dense et produisent des rayons gamma à très haute énergie.

La nature exacte des PeVatrons reste cependant un mystère. Les énergies impliquées indiquent certains des processus les plus violents imaginables dans l'univers : la mort d'une étoile dans une supernova, les chocs et les radiations qui accompagnent la naissance riche en fusion d'une étoile, un trou noir engloutissant un autre trou noir.

"Beaucoup de ces processus sont si rares qu'on ne s'attendrait pas à ce qu'ils se produisent dans notre galaxie, ou ils se produisent à des échelles qui ne correspondent pas à la taille de notre galaxie", a déclaré Harding. Par exemple, un trou noir engloutissant un autre trou noir serait un événement attendu uniquement en dehors de notre galaxie. »

La lumière Cherenkov dans la détection des particules

HAWC est une expérience unique conçue pour capturer les quelques rayons gamma de très haute énergie qui peuvent parcourir des distances interstellaires et atteindre la Terre. Sur les pentes du volcan Sierra Negra, 300 silos à grains sont remplis d'eau, le fond de chaque silo étant tapissé de détecteurs photomultiplicateurs.

Lorsque les particules de très haute énergie atteignent l'atmosphère terrestre, elles se brisent en de vastes pluies d'air de particules de plus basse énergie. Lorsque les particules chargées traversent les réservoirs à une vitesse supérieure à la vitesse de phase de l'eau, elles produisent de la lumière Cherenkov, ou rayonnement Cherenkov, une lueur bleue, un effet quelque peu similaire au bang sonique auditif.

Les chercheurs ont ensuite analysé la distribution temporelle des particules détectées dans les réservoirs pour comprendre les régimes énergétiques en jeu, en déduisant que les particules sont à l'origine de rayons gamma de très haute énergie.

Localisation du site spécifique du PeVatron

L'observatoire HAWC L'expérience s'appuie sur l'expérience révolutionnaire Milagro, un observatoire de rayons gamma doté d'un bassin d'eau de 20 millions de litres et de 700 détecteurs de lumière dans les montagnes Jemez à l'extérieur de Los Alamos. Milagro a recueilli des données jusqu'en 2008, puis les chercheurs se sont déplacés vers le sud, vers l'observatoire HAWC, pour pouvoir capturer des particules plus proches du centre galactique.

L'équipe de recherche prévoit d'étendre ses découvertes de l'observatoire HAWC et de préciser le site spécifique de la source PeVatron avec une nouvelle expérience, l'observatoire gamma à grand champ sud, une installation en cours de construction dans le désert d'Atacama au Chili. Grâce à cette fenêtre plus large sur le centre de la Voie lactée, la science pourrait avoir une vue plus proche du mystère au cœur de notre galaxie.

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COMMENTAIRES

Dans cet article  il faut discriminer  deux parties ;les mesures expérimentales   d  une part ,les hypothèses explicatives d autre part   ....Par exemple  la coalescence de  2   tous noirs  ...

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Pour mes él-ves  je préfère   rappeler  des resultats  encore plus extrèmes .

1/lQuelle est e la plus grande quantité d'énergie jamais enregistrée dans la gamme des TeV et des photons les plus énergétiques jamais enregistrés pour un GRB, Uun sursut gamma  ????

Réponse :Avec un pic à 18 TeV. Ce sursaut était dix fois plus brillant que tout autre GRB détecté précédemment par la mission Swift. I

2/E n revanche 

es scientifiques utilisant l'observatoire H.E.S.S. en Namibie ont détecté les rayons gamma de la plus haute énergie jamais émis par un  pulsar. L'énergie de ces rayons gamma atteint 20 téraélectronvolts, soit environ 10 000 milliards de fois l'énergie de la lumière visible. 

3/Le tableau  ci dessous  recapitule les niveaux de masse èénergie des particules élémentaires COMPAREZ LES NIVEAUX !!!

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More information: A. Albert et al, Observation of the Galactic Center PeVatron beyond 100 TeV with HAWC, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad772e

Journal information: Astrophysical Journal Letters 

Provided by Los Alamos National Laboratory 

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