Rentré d Amérique
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Hubble detects protective shield defending a pair of dwarf galaxies
by NASA
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Hubble détecte un bouclier protecteur défendant une paire de galaxies naines
par la NASA
Crédit : NASA
Pendant des milliards d'années, les plus grandes galaxies satellites de la Voie lactée, les grands et petits nuages de Magellan, ont suivi un voyage périlleux. Orbitant l'un sur l'autre alors qu'ils sont attirés vers notre galaxie d'origine, ils ont commencé à se désagréger, laissant derrière eux des traînées de débris gazeux. Et pourtant, à la grande perplexité des astronomes, ces galaxies naines restent intactes, avec une formation d'étoiles vigoureuse et continue.
"Beaucoup de gens avaient du mal à expliquer comment ces flux de matériel pouvaient être là", a déclaré Dhanesh Krishnarao, professeur adjoint au Colorado College. "Si ce gaz a été retiré de ces galaxies, comment forment-elles encore des étoiles ?"
Avec l'aide des données du télescope spatial Hubble de la NASA et d'un satellite à la retraite appelé Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), une équipe d'astronomes dirigée par Krishnarao a finalement trouvé la réponse : le système de Magellan est entouré d'une couronne, un bouclier protecteur de gaz chaud suralimenté. Cela enveloppe les deux galaxies, empêchant leurs approvisionnements en gaz d'être siphonnés par la Voie lactée, et leur permettant ainsi de continuer à former de nouvelles étoiles.
Cette découverte, qui vient d'être publiée dans Nature, aborde un nouvel aspect de l'évolution des galaxies. "Les galaxies s'enveloppent de cocons gazeux, qui agissent comme des boucliers défensifs contre d'autres galaxies", a déclaré le co-chercheur Andrew Fox du Space Telescope Science Institute à Baltimore, Maryland.
Les astronomes ont prédit l'existence de la couronne il y a plusieurs années. "Nous avons découvert que si nous incluions une couronne dans les simulations des Nuages de Magellan tombant sur la Voie lactée, nous pourrions expliquer la masse de gaz extrait pour la première fois", a expliqué Elena D'Onghia, co-chercheuse à l'Université de Wisconsin-Madison. "Nous savions que le Grand Nuage de Magellan devait être suffisamment massif pour avoir une couronne."
Mais bien que la couronne s'étende à plus de 100 000 années-lumière des nuages de Magellan et couvre une grande partie du ciel austral, elle est effectivement invisible. Pour le cartographier, il a fallu parcourir 30 ans de données archivées pour des mesures appropriées.
Les chercheurs pensent que la couronne d'une galaxie est un vestige du nuage de gaz primordial qui s'est effondré pour former la galaxie il y a des milliards d'années. Bien que des couronnes aient été observées autour de galaxies naines plus éloignées, les astronomes n'avaient jamais été en mesure d'en sonder une avec autant de détails.
"Il y a beaucoup de prédictions issues de simulations informatiques sur ce à quoi elles devraient ressembler, comment elles devraient interagir sur des milliards d'années, mais d'un point de vue observationnel, nous ne pouvons pas vraiment tester la plupart d'entre elles car les galaxies naines sont généralement trop difficiles à détecter", a déclaré Krishnarao. Parce qu'ils sont juste à notre porte, les Nuages de Magellan offrent une occasion idéale d'étudier comment les galaxies naines interagissent et évoluent.
À la recherche de preuves directes de la couronne de Magellan, l'équipe a parcouru les archives Hubble et FUSE à la recherche d'observations ultraviolettes de quasars situés à des milliards d'années-lumière derrière elle. Les quasars sont les noyaux extrêmement brillants des galaxies abritant des trous noirs actifs massifs. L'équipe a estimé que bien que la couronne soit trop sombre pour être vue par elle-même, elle devrait être visible comme une sorte de brouillard obscurcissant et absorbant les motifs distincts de lumière vive des quasars en arrière-plan. Les observations de Hubble sur les quasars ont été utilisées dans le passé pour cartographier la couronne entourant la galaxie d'Andromède.
En analysant les modèles de lumière ultraviolette de 28 quasars, l'équipe a pu détecter et caractériser le matériau entourant le Grand Nuage de Magellan et confirmer l'existence de la couronne. Comme prévu, les spectres des quasars portent les signatures distinctes du carbone, de l'oxygène et du silicium qui composent le halo de plasma chaud qui entoure la galaxie.
La capacité de détecter la couronne nécessitait des spectres ultraviolets extrêmement détaillés. "La résolution de Hubble et de FUSE était cruciale pour cette étude", a expliqué Krishnarao. "Le gaz corona est si diffus qu'il est à peine là." De plus, il est mélangé à d'autres gaz, y compris les flux tirés des Nuages de Magellan et des matériaux provenant de la Voie Lactée.
En cartographiant les résultats, l'équipe a également découvert que la quantité de gaz diminue avec la distance depuis le centre du Grand Nuage de Magellan. "C'est une signature révélatrice parfaite que cette couronne est vraiment là", a déclaré Krishnarao. "C'est vraiment cocooner la galaxie et la protéger."
Comment une si fine enveloppe de gaz peut-elle protéger une galaxie de la destruction ?
"Tout ce qui tente de passer dans la galaxie doit d'abord traverser ce matériau, afin qu'il puisse absorber une partie de cet impact", a expliqué Krishnarao. "De plus, la couronne est le premier matériau qui peut être extrait. En abandonnant un peu de la couronne, vous protégez le gaz qui se trouve à l'intérieur de la galaxie elle-même et qui est capable de former de nouvelles étoiles."
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COMMENTAIRES
''Couronne protectrice!''!!!
voilà typiquement un langage inaadapté pour deccrire un phénomène physique!
!LES GALAXIES N ONT PAS DE SENTIMENTS
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Magellanic Stream arcing over Milky Way may be five times closer than previously thought
More information: Dhanesh Krishnarao et al, Observations of a Magellanic Corona, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05090-5
Journal information: Nature
Provided by NASA
Translation of ;Researchers detect the first definitive proof of elusive sea level fingerprints
by Harvard University
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Des chercheurs détectent la première preuve définitive d'empreintes digitales insaisissables au niveau de la mer
par l'Université de Harvard
Photo d'un glacier. 1 crédit
Lorsque les calottes glaciaires fondent, quelque chose d'étrange et de très contre-intuitif se produit au niveau de la mer.
Cela fonctionne essentiellement comme une bascule. Dans la zone proche de l'endroit où ces masses de glace fondent, le niveau des océans baisse. Pourtant, à des milliers de kilomètres de là, ils s'élèvent réellement. Cela se produit en grande partie à cause de la perte d'attraction gravitationnelle vers la calotte glaciaire, provoquant la dispersion de l'eau. Les modèles sont devenus connus sous le nom d'empreintes digitales du niveau de la mer puisque chaque fonte des glaciers ou des calottes glaciaires a un impact unique sur le niveau de la mer. Les éléments du concept - qui sont au cœur de la compréhension que le niveau mondial de la mer n'augmente pas uniformément - existent depuis plus d'un siècle et la science moderne du niveau de la mer s'est construite autour de lui. Mais il y a longtemps eu un accroc à la théorie largement acceptée. Une empreinte digitale au niveau de la mer n'a jamais été définitivement détectée par les chercheurs.
Une équipe de scientifiques - dirigée par l'ancienne élève de Harvard Sophie Coulson et mettant en vedette le géophysicien de Harvard Jerry X. Mitrovica - pense avoir détecté le premier. Les résultats sont décrits dans une nouvelle étude publiée jeudi dans Science. Les travaux valident près d'un siècle de science sur le niveau de la mer et contribuent à renforcer la confiance dans les modèles prédisant l'élévation future du niveau de la mer.
"Les projections au niveau de l'océan, la planification urbaine et côtière - tout cela - a été construit sur l'idée des empreintes digitales", a déclaré Mitrovica, professeur de sciences Frank B. Baird Jr. au Département des sciences de la Terre et des planètes. "C'est pourquoi les empreintes digitales sont si importantes. Elles vous permettent d'estimer à quoi ressemblera la géométrie des changements du niveau de la mer... nous avons donc maintenant beaucoup plus confiance dans l'évolution des changements du niveau de la mer... Si la physique des empreintes digitales n'était pas correct, alors nous devrions repenser toutes les recherches modernes sur le niveau de la mer."
Les empreintes digitales du niveau de la mer ont été notoirement difficiles à détecter en raison des fluctuations majeures du niveau des océans provoquées par les marées, les courants et les vents changeants. Ce qui en fait une telle énigme, c'est que les chercheurs tentent de détecter les mouvements de l'eau au niveau millimétrique et de les relier à la fonte des glaciers à des milliers de kilomètres.
"Presque tous les physiciens pensaient que le Higgs existait, mais c'était néanmoins un accomplissement transformateur lorsqu'il a été fermement détecté", a déclaré Mitrovica. "En physique au niveau de la mer, presque tout le monde supposait que les empreintes digitales existaient, mais elles n'avaient jamais été détectées à un niveau de confiance comparable."
La nouvelle étude utilise des données satellitaires récemment publiées par une agence européenne de surveillance marine qui capture plus de 30 ans d'observations à proximité de la calotte glaciaire du Groenland et d'une grande partie de l'océan près du milieu du Groenland pour capturer la bascule dans les niveaux de l'océan à partir de l'empreinte digitale. .
Les données satellitaires ont attiré l'attention de Mitrovica et de son collègue David Sandwell du Scripps Institute of Oceanography. En règle générale, les enregistrements satellites de cette région ne s'étendaient que jusqu'à la pointe sud du Groenland, mais dans cette nouvelle version, les données ont atteint dix degrés de plus en latitude, ce qui leur a permis d'observer un indice potentiel de la bascule causée par l'empreinte digitale.
Mitrovica s'est rapidement tourné vers Coulson, un ancien Ph.D. étudiant dans le laboratoire de Mitrovica et maintenant boursier postdoctoral au Laboratoire national de Los Alamos, pour vérifier s'il s'agissait vraiment du signal d'empreintes digitales que les scientifiques du niveau de la mer recherchaient depuis des décennies.
"Elle était la meilleure personne pour … modéliser avec précision à quoi ressemblerait l'empreinte digitale compte tenu de notre compréhension de la perte de masse de l'inlandsis du Groenland, et elle a pu établir si cette prédiction correspondait à l'observation par satellite", a déclaré Mitrovica.
Coulson, experte en modélisation du changement du niveau de la mer et de la déformation de la croûte associée à la fonte des calottes glaciaires et des glaciers, rendait visite à sa famille au Royaume-Uni lorsque les ensembles de données sont arrivés dans sa boîte de réception. Elle a immédiatement reconnu le potentiel, dit-elle.
Coulson a rapidement recueilli pendant trois décennies les meilleures observations qu'elle a pu trouver sur le changement de hauteur de la glace dans l'inlandsis du Groenland ainsi que des reconstructions du changement de hauteur des glaciers dans l'Arctique canadien et l'Islande. Elle a combiné ces différents ensembles de données pour créer des prévisions de changement du niveau de la mer dans la région de 1993 à 2019, qu'elle a ensuite comparées aux nouvelles données satellitaires. L'ajustement était parfait. Une correspondance un à un qui a montré avec plus de 99,9% de confiance que le schéma de changement du niveau de la mer révélé par les satellites est une empreinte digitale de la fonte de la calotte glaciaire.
"J'étais complètement étonné, c'était là - une empreinte digitale au niveau de la mer, preuve de leur existence", a déclaré Coulson. "Ce fut un moment vraiment, vraiment excitant pour nous tous. Il y a très peu de moments dans la science qui fournissent une clarté aussi simple et remarquable sur les processus terrestres complexes."
"Ce travail, dirigé de manière si remarquable par Sophie, est l'un des points forts de ma carrière, une fin de livre à tout le travail théorique et informatique que nous avons construit avec une communauté de collègues internationaux", a ajouté Mitrovica, dont le groupe a été le premier à présenter des modèles et des prédictions de ce à quoi devraient ressembler les empreintes digitales au niveau de la mer.
La recherche scientifique prend généralement des années pour développer les résultats, puis les rédiger dans un article, mais ici, les chercheurs ont pu agir rapidement. Au total, le processus n'a pris que quelques mois entre le moment où ils ont vu les données satellites et le moment où ils ont soumis la pièce.
C'est parce que le gros du travail avqit déjà été constitué.
Une grande partie de la théorie, de la technologie et des méthodes étaient déjà bien développées et avancées depuis que Mitrovica et son équipe ont présenté leurs travaux sur les empreintes digitales au niveau de la mer il y a environ 20 ans - des calculs qui ont été largement acceptés et ont été pris en compte dans presque tous les modèles prédisant le niveau de la mer. monter.
"C'était une science à haut risque et à haute récompense et personne ne s'attendait à une détection aussi rapide. Nous avons énormément bénéficié des groupes qui nous soutiennent, notamment le Star-Friedman Challenge", a déclaré Mitrovica.
Maintenant que la première empreinte digitale au niveau de la mer a été détectée, la question qui a les plus grandes implications mondiales est maintenant de savoir où tout cela mène.
"D'autres détections viendront", a déclaré Mitrovica. "Bientôt, toute la puissance de la physique des empreintes digitales sera disponible pour projeter les changements du niveau de la mer dans la prochaine décennie, le prochain siècle et au-delà."
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commentaire
je suis heureux du resultat mais les exces de compliments et fr louanges sont inutiles .. SCIENCE X n est pas là pour servir de caisse de résonance etde promotion voire de publicité
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Study illustrates nuances of gravitational pull of ice sheets
More information: Sophie Coulson, A detection of the sea level fingerprint of Greenland Ice Sheet melt, Science (2022). DOI: 10.1126/science.abo0926. www.science.org/doi/10.1126/science.abo0926
Journal information: Science
Provided by Harvard University xxxxx
Traduction du jour:
Artificial intelligence reduces a 100,000-equation quantum physics problem to only four equations
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L'intelligence artificielle réduit un problème de physique quantique de 100 000 équations à seulement quatre équations
par Thomas Sumner, Fondation Simons
Une visualisation d'un appareil mathématique utilisé pour capturer la physique et le comportement des électrons se déplaçant sur un réseau. Chaque pixel représente une interaction unique entre deux électrons. Jusqu'à présent, la capture précise du système nécessitait environ 100 000 équations, une pour chaque pixel. Grâce à l'apprentissage automatique, les scientifiques ont réduit le problème à seulement quatre équations. Cela signifie qu'une visualisation similaire pour la version compressée ne nécessiterait que quatre pixels. Crédit : Domenico Di Sante/Flatiron Institute
En utilisant l'intelligence artificielle, les physiciens ont compressé un problème quantique intimidant qui nécessitait jusqu'à présent 100 000 équations en une tâche de la taille d'une bouchée de seulement quatre équations, le tout sans sacrifier la précision. Les travaux, publiés dans le numéro du 23 septembre de Physical Review Letters, pourraient révolutionner la façon dont les scientifiques étudient les systèmes contenant de nombreux électrons en interaction. De plus, si elle est adaptable à d'autres problèmes, l'approche pourrait potentiellement aider à la conception de matériaux dotés de propriétés recherchées telles que la supraconductivité ou l'utilité pour la production d'énergie propre.
"Nous commençons avec cet énorme objet de toutes ces équations différentielles couplées, puis nous utilisons l'apprentissage automatique pour le transformer en quelque chose de si petit que vous pouvez le compter sur vos doigts", explique l'auteur principal de l'étude, Domenico Di Sante, chercheur invité. membre du Flatiron Institute's Center for Computational Quantum Physics (CCQ) à New York et professeur adjoint à l'Université de Bologne en Italie.
Le redoutable problème concerne le comportement des électrons lorsqu'ils se déplacent sur un réseau en forme de grille. Lorsque deux électrons occupent le même site du réseau, ils interagissent. Cette configuration, connue sous le nom de modèle Hubbard, est une idéalisation de plusieurs classes importantes de matériaux et permet aux scientifiques d'apprendre comment le comportement des électrons donne lieu à des phases recherchées de la matière, telles que la supraconductivité, dans lesquelles les électrons traversent un matériau sans résistance. Le modèle sert également de terrain d'essai pour de nouvelles méthodes avant qu'elles ne soient lancées sur des systèmes quantiques plus complexes.
Le modèle de Hubbard est cependant d'une simplicité trompeuse. Même pour un nombre modeste d'électrons et des approches informatiques de pointe, le problème nécessite une puissance de calcul importante. C'est parce que lorsque les électrons interagissent, leurs destins peuvent s'enchevêtrer en mécaniquem quantique : même une fois qu'ils sont éloignés sur différents sites de réseau, les deux électrons ne peuvent pas être traités individuellement, donc les physiciens doivent traiter tous les électrons à la fois plutôt qu'un à la fois. u Avec plus d'électrons, plus d'enchevêtrements apparaissent, ce qui rend le défi de calcul exponentiellement plus difficile.
Une façon d'étudier un système quantique consiste à utiliser ce qu'on appelle un groupe de renormalisation. C'est un appareil mathématique que les physiciens utilisent pour observer comment le comportement d'un système, tel que le modèle Hubbard, change lorsque les scientifiques modifient des propriétés telles que la température ou examinent les propriétés à différentes échelles. Malheureusement, un groupe de renormalisation qui garde une trace de tous les couplages possibles entre les électrons et ne sacrifie rien peut contenir des dizaines de milliers, des centaines de milliers ou même des millions d'équations individuelles qui doivent être résolues. En plus de cela, les équations sont délicates : chacune représente une paire d'électrons en interaction.
Di Sante et ses collègues se sont demandé s'ils pouvaient utiliser un outil d'apprentissage automatique connu sous le nom de réseau de neurones pour rendre le groupe de renormalisation plus gérable. Le réseau de neurones est comme un croisement entre un standardiste frénétique et l'évolution de la survie du plus apte. Tout d'abord, le programme d'apprentissage automatique crée des connexions au sein du groupe de renormalisation complet. Le réseau de neurones ajuste ensuite les forces de ces connexions jusqu'à ce qu'il trouve un petit ensemble d'équations qui génère la même solution que le groupe de renormalisation original de taille géante. La sortie du programme a capturé la physique du modèle Hubbard même avec seulement quatre équations.
"C'est essentiellement une machine qui a le pouvoir de découvrir des modèles cachés", explique Di Sante. "Quand nous avons vu le résultat, nous avons dit, 'Wow, c'est plus que ce à quoi nous nous attendions.' Nous avons vraiment pu capturer la physique pertinente."
La formation du programme d'apprentissage automatique a nécessité beaucoup de puissance de calcul et le programme a duré des semaines entières. La bonne nouvelle, dit Di Sante, c'est que maintenant qu'ils ont leur programme encadré, ils peuvent l'adapter pour travailler sur d'autres problèmes sans avoir à repartir de zéro. Lui et ses collaborateurs étudient également ce que l'apprentissage automatique "apprend" réellement sur le système, ce qui pourrait fournir des informations supplémentaires qui pourraient autrement être difficiles à déchiffrer pour les physiciens.
En fin de compte, la plus grande question ouverte est de savoir dans quelle mesure la nouvelle approche fonctionne sur des systèmes quantiques plus complexes tels que les matériaux dans lesquels les électrons interagissent à de longues distances. De plus, il existe des possibilités intéressantes d'utilisation
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COMMENTAIRES
La photo de ce bloc neurunal m ininterpelle!
L idée est séduisantemais est elle aussi extensible que les auteurs le prétendent ??? cent mille equations differentielles du premier ordre peuvent trouver chacune sa solution que quatre équations du second ordre n auront pas !!!
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Neural networks and 'ghost' electrons accurately reconstruct behavior of quantum systems
More information: Domenico Di Sante et al, Deep Learning the Functional Renormalization Group, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.136402
Journal information: Physical Review Letters
Provided by Simons Foundation
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Pour resterdans le cdre des thèmes de ce site parlons aujourd ' hui du développement de la voiture électrique aux USA....Qui au paysdela gasoline et de la Cdillac pourrait s attendre a un tel développement
L'objectif est fixé aux constructeurs Les trois géants américains de l'industrie automobile, General Motors, Ford et Chrysler, l'une des sociétés de Stellantis, dont les dirigeants étaient conviés, ont publié ensemble un communiqué assurant qu'ils avaient l'ambition d'« atteindre des ventes de 40 % à 50 % des volumes annuels de véhicules électriques aux États-Unis d'ici à 2030 ». Mais aussi que ces objectifs appellent des milliards de dollars d'incitations gouvernementales pour pousser les clients à acheter ces véhicules et pour installer des réseaux de recharge. Les industriels réclament aussi des investissements dans la R&D et des mesures de soutien pour développer la fabrication de véhicules électriques et les équipements .
Mon fil m 'a donc amené hier à une expo des voitures eletriques a Princeton et j ai essayé une berline confortable de la marque Polostar :luxe ,confort,
plus aucun bruit mais austerité du tableau,etc
Le vieux Papy etait transporté chez ALICE AU PAYS DES MERVEILLES !
a suivre
