SCIENCES ENERGIESQ ENVIRONNEMEN. DERNIERS RESULT

 

Webb telescope discovers oldest galaxies ever observed

Le télescope Webb découvre les galaxies les plus anciennes jamais observées

de Juliette Collen et Daniel Lawler

Le télescope spatial James Webb a déclenché un torrent de découvertes scientifiques depuis qu'il est devenu opérationnel l'année dernière.

Le télescope spatial James Webb a découvert les quatre galaxies les plus éloignées jamais observées, dont l'une s'est formée à peine 320 millions d'années après le Big Bang alors que l'univers en était encore à ses balbutiements, selon une nouvelle étude mardi.

Au moment où la lumière des galaxies les plus éloignées atteint la Terre, elle a été étirée par l'expansion de l'univers et déplacée vers la région infrarouge du spectre lumineux.

L'instrument NIRCam du télescope Webb a une capacité sans précédent à détecter cette lumière infrarouge, lui permettant de repérer rapidement une gamme de galaxies inédites, dont certaines pourraient remodeler la compréhension des astronomes de l'univers primitif.

Dans deux études publiées dans la revue Nature Astronomy, des astronomes ont révélé avoir "détecté sans ambiguïté" les quatre galaxies les plus éloignées jamais observées.

Les galaxies datent de 300 à 500 millions d'années après le Big Bang il y a plus de 13 milliards d'années, alors que l'univers n'avait que 2% de son âge actuel.

Cela signifie que les galaxies appartiennent à ce qu'on appelle "l'époque de la réionisation", une période où l'on pense que les premières étoiles ont émergé. L'époque est venue directement après l'âge des ténèbres cosmiques provoqué par le Big Bang.

'Surprenant'

Stéphane Charlot, chercheur à l'Institut d'astrophysique de Paris et co-auteur des deux nouvelles études, a déclaré à l'AFP que la galaxie la plus éloignée, appelée JADES-GS-z13-0, s'est formée 320 millions d'années après le Big Bang.

C'est la plus grande distance jamais observée par les astronomes, a-t-il dit.

Le télescope Webb a également confirmé l'existence de JADES-GS-z10-0, qui date de 450 millions d'années après le Big Bang et avait déjà été repéré par le télescope spatial Hubble.

Les quatre galaxies sont "de très faible masse", pesant environ une centaine de millions de masses solaires, a déclaré Charlot. La Voie lactée, en comparaison, pèse 1,5 billion de masses solaires selon certaines estimations.

Mais les galaxies sont "très actives dans la formation d'étoiles proportionnellement à leur masse", a déclaré Charlot.

Ces étoiles se formaient "à peu près au même rythme que la Voie lactée", une vitesse "surprenante si tôt dans l'Univers", a-t-il ajouté.

Les galaxies étaient également "très pauvres en métaux", a-t-il ajouté.

Ceci est cohérent avec le modèle standard de la cosmologie, la meilleure compréhension scientifique du fonctionnement de l'univers, qui dit que plus le Big Bang est proche, moins il y a de temps pour que ces métaux se forment.

Tour de force technique'

Cependant, en février, la découverte de six galaxies massives datant de 500 à 700 millions d'années après le Big Bang a conduit certains astronomes à remettre en question le modèle standard.

Ces galaxies, également observées par le télescope Webb, étaient plus grandes que prévu si peu de temps après la naissance de l'univers - si elles sont confirmées, le modèle standard pourrait nécessiter une mise à jour.

Pieter van Dokkum, un astronome de l'Université de Yale non impliqué dans les dernières recherches, a salué la confirmation des quatre galaxies lointaines récemment découvertes comme un "tour de force technique".

"La frontière se déplace presque tous les mois", a commenté van Dokkum dans Nature, ajoutant qu'il n'y avait désormais "que 300 millions d'années d'histoire inexplorée de l'univers entre ces galaxies et le Big Bang".

Le télescope Webb a observé des galaxies possibles encore plus proches du Big Bang, mais elles doivent encore être confirmées, a-t-il déclaré.

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 COMMENTAIRES 

L e mois dernier  un premier article pulpit ici  avait excité certains lecteurs (JJM ) celui ci remettant en question le premier  je suis obligé  d en parler pour  Mr Toule monde  ou pour Mme  Simple  Quidam :

 !! je vais procéder par jeux de questions réponses       ...et selon les données tecniques  du fuchuer  Webb

1/Jusqu' à quelle distance Webb verra-t-il? Webb est capable de voir à environ un quart de milliard d'années (peut-être jusqu'à 100 millions d'années) après le Big Bang, lorsque les premières étoiles et galaxies ont commencé à se former.

2/Quel est l'objet le plus éloigné jamais vu avant ces résiltats ?

La galaxie candidate HD1 est l'objet le plus éloigné de l'univers .Une possible galaxie qui existe à environ 13,5 milliards d'années-lumière de la Terre a battu le record de l'objet astronomique le plus éloigné jamais vu.

3 /L'espace est-il infini ?

Nous pourrions penser à l'univers comme une sphère en expansion indéfinie et se dilatant dans  un volume infinie. Ou i au contraire l pourrait se courber et se plier de manière à en faire un système fermé .....  et où si vous deviez voyager en ligne droite assez longtemps, vous finiriez par revenir à votre point de départ : l'espace serait fini .

Mais une 3  ème conception  est proposée  et avec des variantes ;

 dans  une    géométrieD  3D

de dimensions infinies  et de propriétés énergétiques stochastiques   peuvent  apparaitre  et se  diatent 

des bulles d'univers 

 gravitiques  (avec masses et interactions quantiques ) pour  redevenir ensité en espace stochastique   de

diverses cmanières  ...

4/ Existe -t-il un univers inobservale?

 Oui et de plusieurs façons :la matiere noireze est invisible   et l univers dilué stochastique  également ...Le''non visible'' révèlerait un peu plus du double du volume de l'Univers que nous pouvons observer aujourd'hui. L'Univers inobservable, d'autre part, doit avoir au moins 23 000 milliards d'années-lumière de diamètre et contenir un volume d'espace qui est plus de 15 millions de fois plus grand que le volume que nous pouvons observer.

5/Y a-t-il un bord à l'univers?

Il n'y a pas  dans notre vision actuelle 

de frontière physique - pas de mur, Cela ne signifie pas nécessairement que l'Univers est infiniment grand.

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More information: B. E. Robertson et al, Identification and properties of intense star-forming galaxies at redshifts z > 10, Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-01921-1

Emma Curtis-Lake et al, Spectroscopic confirmation of four metal-poor galaxies at z = 10.3–13.2, Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-01918-w

Pieter van Dokkum, An exciting era of exploration, Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-01946-6

Journal information: Nature Astronomy 

© 2023 

Jean-jack MICALEF a ajouté un commentaire à "SCIENCES ENERGIESQ ENVIRONNEMEN. DERNIERS RESULT"

Il y a 14 heures

Dans la conception d’un univers infini, il se trouve une frontière à partir de laquelle plus aucune lumière infrarouge ne peut nous parvenir. Les signaux lumineux sont trop faibles pour nous atteindre, ce qui suppose un affaiblissement des rayonnements en fonction de la distance parcourue

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Jean-jack MICALEF a ajouté un commentaire à "SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT . PROGRAMME"

10 avr. 2023

Comme vous me l'avez suggérer vous trouverez sur mon blog les "mécanismes" de la nouvelle astrogenèse en commentaire de votre propre article: https://position-physique.blogspot.com/
cordialement -jjm

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SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT / LE ROLE DES OH

 Editors' notes

Scientists discover a way Earth's atmosphere cleans itself

AADes scientifiques découvrent comment l'atmosphère terrestre se nettoie

par l'Université de Californie, Irvine

Crédit : domaine public CC0

Les activités humaines émettent de nombreux types de polluants dans l'air, et sans les radicaux hydroxyles (OH), bon nombre de ces polluants continueraient à s'agréger dans l'atmosphère.

La façon dont OH lui-même se forme dans l'atmosphère était considérée comme une histoire complète, mais dans une nouvelle recherche publiée dans Actes de l'Académie nationale des sciences, une équipe de recherche qui comprend Sergey Nizkorodov, professeur de chimie à l'Université de Californie à Irvine, rapporte qu'une forte le champ électrique qui existe à la surface entre les gouttelettes d'eau en suspension dans l'air et l'air ambiant peut créer de l'OH par un mécanisme jusque-là inconnu.

C'est une découverte qui devrait remodeler la façon dont les scientifiques comprennent comment l'air se débarrasse de choses comme les polluants émis par l'homme et les gaz à effet de serre, avec lesquels l'OH peut réagir et les éliminer. "Vous avez besoin d'OH pour oxyder les hydrocarbures, sinon ils s'accumuleraient indéfiniment dans l'atmosphère", a déclaré Nizkorodov.

"OH est un acteur clé dans l'histoire de la chimie atmosphérique. Il initie les réactions qui décomposent les polluants atmosphériques et aide à éliminer les produits chimiques nocifs tels que le dioxyde de soufre et l'oxyde nitrique, qui sont des gaz toxiques, de l'atmosphère", a déclaré Christian George, un chimiste atmosphérique à l'Université de Lyon en France et auteur principal de la nouvelle étude. "Ainsi, avoir une compréhension complète de ses sources et de ses puits est essentiel pour comprendre et atténuer la pollution de l'air."

Auparavant, les chercheurs supposaient que la lumière du soleil était le principal moteur de la formation d'OH.

"La sagesse conventionnelle est que vous devez fabriquer OH par photochimie ou chimie redox. Vous devez avoir la lumière du soleil ou des métaux agissant comme catalyseurs", a déclaré Nizkorodov. "Ce que ce document dit essentiellement, c'est que vous n'avez besoin de rien de tout cela. Dans l'eau pure elle-même, l'OH peut être créé spontanément par les conditions particulières à la surface des gouttelettes."

L'équipe s'est appuyée sur les recherches des scientifiques de l'Université de Stanford dirigées par Richard Zare qui ont signalé la formation spontanée de peroxyde d'hydrogène à la surface des gouttelettes d'eau. Les nouvelles découvertes aident à interpréter les résultats inattendus du groupe Zare.

L'équipe a mesuré les concentrations d'OH dans différents flacons - certains contenant une surface air-eau et d'autres ne contenant que de l'eau sans air - et a suivi la production d'OH dans l'obscurité en incluant une molécule "sonde" dans les flacons qui devient fluorescente lorsqu'elle réagit avec l'OH.

Ce qu'ils ont vu, c'est que les taux de production d'OH dans l'obscurité reflètent ceux et dépassent même les taux des conducteurs comme l'exposition au soleil. "Suffisamment d'OH sera créé pour concurrencer d'autres sources d'OH connues", a déclaré Nizkorodov. "La nuit, lorsqu'il n'y a pas de photochimie, OH est toujours produit et il est produit à un taux plus élevé que ce qui se produirait autrement."

Les résultats, a rapporté Nizkorodov, modifient la compréhension des sources d'OH, ce qui changera la façon dont d'autres chercheurs construisent des modèles informatiques qui tentent de prévoir comment se produit la pollution de l'air.

"Cela pourrait changer de manière assez significative les modèles de pollution de l'air", a déclaré Nizkorodov. "L'OH est un oxydant important à l'intérieur des gouttelettes d'eau et l'hypothèse principale des modèles est que l'OH provient de l'air, il n'est pas produit directement dans la gouttelette."

Pour déterminer si ce nouveau mécanisme de production d'OH joue un rôle, Nizkorodov pense que la prochaine étape consiste à effectuer des expériences soigneusement conçues dans l'atmosphère réelle dans différentes parties du monde.

Mais d'abord, l'équipe s'attend à ce que les résultats fassent sensation dans la communauté de la recherche atmosphérique.

"Beaucoup de gens liront ceci mais ne le croiront pas au départ et essaieront soit de le reproduire, soit de faire des expériences pour prouver qu'il est faux", a déclaré Nizkorodov. "Il y aura certainement de nombreuses expériences de laboratoire qui suivront cela."

Il a ajouté que l'UCI est un lieu privilégié pour que cette science continue de se produire, car d'autres laboratoires de l'UCI, comme celui d'Ann Marie Carlton, professeur de chimie, concentrent leurs efforts sur le rôle que jouent les gouttelettes d'eau dans l'atmosphère.

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COMMENTAIRES

Est il pertinent d utiliser le terme purifier  en parlant de l atmosphère de la Terre? J en doute  car elle  est le résultat d une chimie gloibale et évolutive   des actions  de tout ce qui y vit  ou  y deverses  ses productions physiques  ;pluies vents  vomcans etc   ... Le terme purifier  n a  donc de sens   que pour  les etres qui y vivent  et dépendent   de sa qualité  a soutenir cette vie  ...Pourtant  MR TOUTLEMONDE  trés égocentrique se oera la question ;la Terre purifie-t-elle son propre air ?

La terre qui nous entoure fournit naturellement de l'air pur qui est produit à partir d'une série d'interactions complexes entre la terre et l'atmosphère. Les forêts, par exemple, absorbent le dioxyde de carbone et produisent de l'oxygène. Pour aider à produire de l'air pur, les ressources naturelles telles que les zones humides, les arbres et le sol filtrent de nombreux polluants de notre air....

Le lecteur curieux poussera plus loin ses questions :comment l'atmosphère a-t-elle changé par rapport à celle de la Terre primitive ?

Lorsque la Terre s'est formée il y a 4,6 milliards d'années à partir d'un mélange chaud de gaz et de solides, elle n'avait presque pas d'atmosphère. La surface était une pate fondue. Lorsque la Terre s'est refroidie, une atmosphère s'est formée principalement à partir de gaz désorbés crachés par les volcans. Il comprenait du sulfure d'hydrogène, H2Sdu méthane CH4et dix à 200 fois plus de dioxyde de carbone que l'atmosphère actuelle.

Mais mes lecteurs écolos  me demanderont plus encore ....Quelles sont les deux façons dont l'atmosphère peut se débarrasser des polluants ?

Le vent peut déplacer les polluants de leur source vers des endroits éloignés. Les précipitations peuvent éliminer les polluants de l'atmosphère. Les scientifiques utilisent des modèles informatiques pour prédire le mouvement des polluants à partir de leurs sources et la formation de polluants secondaires.

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More information: Kangwei Li et al, Spontaneous dark formation of OH radicals at the interface of aqueous atmospheric droplets, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2220228120

Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences 

Provided by University of California, Ir

 

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT /NOUVELLE PILE A COMBUSTIBLE

 

An energy breakthrough: Tech researchers create new type of fuel cell

AAUne percée énergétique : des chercheurs en technologie créent un nouveau type de pile à combustible

par Kimberly Geiger, Université technologique du Michigan

(A) Schéma de la SOFC conventionnelle, de la SOFC poreuse et de la CSSFC. (B) Les performances I-V-P de différentes configurations de piles à combustible avec Ni-BZCYYb comme anodes fonctionnant sur CH4 à 550 °C. (C) Le tracé d'Arrhenius dépendant de la température des conductivités ioniques de  l'oxygène de différents électrolytes avec ou sans modification de carbonate. (D) Parcelles DSC de différents électrolytes dans l'atmosphère Ar. Crédit : Actes de l'Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2208750119

Comme les batteries, les piles à combustible produisent de l'énergie par un processus électrochimique. Contrairement aux batteries, elles ne se déchargent pas et ne nécessitent pas de recharge. Cependant, les avantages potentiels des piles à combustible sont compensés par des défis tels que le coût, les performances et la durabilité.

Le chercheur de la Michigan Technological University, Yun Hang Hu, et deux étudiants diplômés, Hanrui Su et Wei Zhang, ont relevé ces défis, modifiant le chemin conventionnel d'une pile à combustible en créant une interface entre l'électrolyte et le carbonate fondu comme canal ultrarapide pour le transfert d'ions oxygène.

"Cela nous a permis d'inventer un tout nouveau type de pile à combustible, une pile à combustible solide à superstructure carbonatée (CSSFC)", a déclaré Hu, titulaire de la chaire de recherche Charles et Carroll McArthur en science et génie des matériaux au Département de science des matériaux. et ingénierie à Michigan Tech.

Comme les autres piles à combustible, les CSSFC ont un large éventail d'utilisations potentielles, allant de la fourniture d'énergie pour faire fonctionner les véhicules à pile à combustible et la production d'électricité domestique à des centrales électriques entières. Étant donné que les CSSFC sont flexibles en matière de carburant, elles offrent une durabilité et une efficacité de conversion d'énergie supérieures à des températures de fonctionnement plus basses que les autres types de piles à combustible.

La plupart des piles à combustible sont alimentées par de l'hydrogène, généralement produit à partir de composés contenant de l'hydrogène, le plus souvent du méthane, via un processus coûteux appelé reformage. Mais le CSSFC développé dans le laboratoire de Hu peut utiliser directement du méthane ou d'autres hydrocarbures.

Hu a déclaré que la flexibilité du carburant est particulièrement intéressante pour les applications commerciales. De plus, les performances électrochimiques de la nouvelle pile à combustible à des températures de fonctionnement plus basses offrent plusieurs autres avantages. "La température de fonctionnement d'une pile à combustible à oxyde solide conventionnelle est généralement de 800 degrés Celsius ou plus, car le transfert d'ions dans un électrolyte solide est très lent à basse température", a déclaré Hu. "En revanche, l'électrolyte superstructuré du CSSFC peut fournir un transfert d'ions rapide à 550 degrés Celsius ou moins, même aussi bas que 470 degrés Celsius."

La température de fonctionnement relativement basse offre une efficacité théorique élevée et des coûts de fabrication de cellule inférieurs. Hu a déclaré qu'il est également potentiellement plus sûr de fonctionner que d'autres piles à combustible solide.

Les tests sur le CSSFC ont également montré une tension de circuit ouvert (OCV) sans précédent, ce qui indique l'absence de perte de courant et une efficacité de conversion d'énergie élevée.

Hu estime que le rendement énergétique du CSSFC pourrait atteindre 60 %. En comparaison, le rendement énergétique moyen d'un moteur à combustion oscille entre 35 % et 30 %. L'efficacité énergétique plus élevée du CSSFC pourrait entraîner une réduction des émissions de dioxyde de carbone dans les véhicules.

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COMMENTAIRES

Pour mes lecteurs que la chimie rebute  je rappelle  que la pile a combustible  est d invention ancienne  et son emploi par exemple dans les transports  s est trés longtemps  restreint a des applications ou bateries et piles étaient exclues  !    Ceci dit  recharger en electricité  ou en combustible   ou en carburabt est un handicap inévitable   !

Pour les lecteurs scientifiques je précise quelques détails :

1/ structure d une pile a combustible  ???

Une pile à combustible se compose de deux électrodes - une électrode négative (ou anode) et une électrode positive (ou cathode) - prises en sandwich autour d'un électrolyte.

2/Quelle est la technologie de pile à combustible la plus prometteuse ?

Les piles à combustible à hydrogène sont une option d'énergie propre prometteuse car elles génèrent efficacement de l'énergie en convertissant l'hydrogène et l'oxygène en électricité, sans émission de dioxyde de carbone, de particules et d'autres polluants atmosphériques susceptibles de causer du smog et d'autres problèmes de santé.

3/Dans quelle mesure la technologie des piles à combustible est-elle durable ?

En plus de zéro émission, l'hydrogène est un carburant durable par rapport, par exemple, aux alternatives aux carburants fossiles. Il est même écologique à produire. De nombreuses usines de production d'hydrogène fonctionnent à l'énergie solaire ou éolienne et utilisent l'électrolyse pour l'extraire de l'eau, voire de l'eau de mer.

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The research is published in the Proceedings of the National Academy of Sciences.

More information: Hanrui Su et al, Carbonate-superstructured solid fuel cells with hydrocarbon fuels, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2208750119

Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences 

Provided by Michigan Technological University 

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High-performance single-atom catalysts for high-temperature fuel cells

sciences energies environnement ;. RESULTATSQ DE GA

 

Gaia discovers a new family of black holes

Gaia découvre une nouvelle famille de trous noirs

par l'Agence spatiale européenne

PHOTO/L'emplacement des deux premiers trous noirs découverts par la mission Gaia de l'ESA dans la Voie lactée. Cette carte de notre galaxie a également été réalisée par la mission Gaia. Gaia Black Hole 1 est situé à seulement 1560 années-lumière de nous dans la direction de la constellation Ophiuchus et Gaia Black Hole 2 est à 3800 années-lumière dans la constellation du Centaure. En termes galactiques, ces trous noirs résident dans notre arrière-cour cosmique. Crédit : ESA/Gaia/DPAC ; CC BY-SA 3.0 IGO, CC BY-SA 3.0 IGO

Les deux trous noirs ont été découverts en étudiant le mouvement de leurs étoiles compagnes. Une "oscillation" étrange dans le mouvement des étoiles sur le ciel a indiqué qu'elles sont en orbite autour d'un objet très massif. Dans les deux cas, les objets sont environ dix fois plus massifs que notre soleil. D'autres explications pour ces compagnons massifs, comme les systèmes à double étoile, ont été écartées car ils ne semblent pas émettre de lumière.

Jusqu'à récemment, tous les trous noirs que les astronomes connaissaient ont été découverts par émission de lumière - généralement aux longueurs d'onde des rayons X et radio - produite par la chute de matière. Les nouveaux trous noirs sont vraiment noirs et ne peuvent être détectés que par leurs effets gravitationnels. La distance des étoiles au trou noir et les orbites des étoiles autour d'elles sont beaucoup plus longues que pour d'autres systèmes binaires connus de trous noirs et d'étoiles. Ces paires étoile-trou noir plus proches, appelées binaires à rayons X, ont tendance à être très brillantes dans les rayons X et la lumière radio, et donc plus faciles à trouver. Mais les nouvelles découvertes suggèrent que les trous noirs dans des binaires plus larges sont plus courants.

"Ce qui distingue ce nouveau groupe de trous noirs de ceux que nous connaissions déjà, c'est leur large séparation d'avec leurs étoiles compagnes. Ces trous noirs ont probablement une histoire de formation complètement différente de celle des binaires à rayons X", explique Kareem El-Badry, découvreur. des nouveaux trous noirs et chercheur au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics aux États-Unis et à l'Institut Max-Planck d'astronomie à Heidelberg, en Allemagne. La recherche est publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Les trous noirs ont été découverts à l'aide des données de Gaia. Gaia mesure avec précision les positions et les mouvements de milliards d'étoiles. Le mouvement des étoiles contre le ciel peut donner des indices essentiels sur les objets qui influencent gravitationnellement ces étoiles. Ces objets peuvent inclure d'autres étoiles, des exoplanètes et également des trous noirs.

"La précision des données de Gaia était essentielle pour cette découverte. Les trous noirs ont été trouvés en repérant la minuscule oscillation de son étoile compagne en orbite autour d'elle. Aucun autre instrument n'est capable de telles mesures", explique Timo Prusti, scientifique du projet Gaia de l'ESA.

Gaia a fourni des mesures précises du mouvement dans trois directions, mais pour comprendre plus précisément comment les étoiles s'éloignaient et se rapprochaient de nous, des mesures supplémentaires de vitesse radiale étaient nécessaires. Les observatoires au sol les ont fournis pour les trous noirs nouvellement découverts, ce qui a donné le dernier indice pour conclure que les astronomes avaient détecté des trous noirs.

Trous noirs invisibles

Les trous noirs ne sont souvent pas complètement invisibles. Lorsque du matériel tombe sur eux, ils peuvent émettre de la lumière par radio et par rayons X. Pour le deuxième trou noir de Gaia, l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA et le radiotélescope sud-africain MeerKAT au sol ont cherché cette lumière, mais ils n'ont pu détecter aucun signal.

"Même si nous n'avons rien détecté, cette information est incroyablement précieuse car elle nous en dit long sur l'environnement autour d'un trou noir. Il y a beaucoup de particules provenant de l'étoile compagne sous la forme de vent stellaire. Mais parce que nous n'arrivons pas  à voir n'importe quelle lumière radio, cela nous dit que le trou noir n'est pas un grand mangeur et que peu de particules traversent son horizon des événements. Nous ne savons pas pourquoi, mais nous voulons le découvrir », explique Yvette Cendes qui a aidé à découvrir le deuxième trou noir et est astronome au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics aux États-Unis.

Le nouveau type de trou noir n'émet aucune lumière, ce qui les rend pratiquement invisibles, probablement parce qu'ils sont beaucoup plus éloignés de leurs étoiles compagnes. Gaia BH1 et Gaia BH2 ont les orbites les plus largement séparées de tous les trous noirs connus. Le fait qu'ils soient également les trous noirs connus les plus proches de la Terre suggère que de nombreux autres trous noirs similaires dans de larges binaires attendent toujours d'être découverts.

"C'est très excitant car cela implique maintenant que ces trous noirs sur de larges orbites sont en fait communs dans l'espace - plus communs que les binaires où le trou noir et l'étoile sont plus proches. Mais le problème est de les détecter. La bonne nouvelle est que Gaia est toujours en prenant des données, et sa prochaine publication de données (en 2025) contiendra beaucoup plus de ces étoiles avec de mystérieux compagnons de trou noir", explique Yvette.

La prochaine publication de données de Gaia sera basée sur 66 mois d'observations et contiendra des informations améliorées sur les orbites des étoiles. En attendant, les astronomes seront occupés à déterminer d'où viennent ces trous noirs en orbite large.

Kareem El-Badry souligne : "Nous soupçonnions qu'il pouvait exister des trous noirs dans des systèmes plus larges, mais nous n'étions pas sûrs de la façon dont ils se seraient formés. Leur découverte signifie que nous devons adapter nos théories sur l'évolution des systèmes stellaires binaires tels qu'ils sont. pas encore clair comment ces systèmes se forment."

"Le Consortium de traitement et d'analyse des données de Gaia développe des méthodes pour identifier les binaires astrométriques avec des compagnons compacts. Nous prévoyons de fournir un bon échantillon de candidats dans la prochaine publication des données de Gaia", déclare Tsevi Mazeh, membre de l'équipe de l'Université de Tel Aviv. La communauté scientifique attend avec impatience d'élargir encore cette nouvelle population de trous noirs dormants.

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COMMENTAIRES

Les deux trous noirs  n'ont été découverts qu'en étudiant le mouvement de leurs étoiles compagnes. Une étrange "oscillation" dans le mouvement des étoiles dans le ciel a indiqué qu'elles sont en orbite autour d'un objet très massif. Dans les deux cas, les objets sont environ dix fois plus massifs que notre Soleil.Ma Mais le problème est de savoir discriminer cette ''étrangeté''  .. Avec quelle   qualité la détecte  t on  ?? Réponse l;a précision des mesure de distance   ...donc d angles par la methode de la parallaxe  (L'objet dont on veut mesurer la distance est observé deux fois à six mois d'intervalle. Grâce à la configuration des étoiles en arrière-plan, on peut calculer les angles ABE et BAE, puis en déduire la parallaxe θ. On a alors la relation D = R / θ (θ en radians).)

1/Quelle est la précision de Gaia Parallax ?

Pour les parallaxes, les incertitudes sont généralement d'environ 0,04 mas pour les sources plus lumineuses que ~ 14 mag, d'environ 0,1 mas pour les sources d'une magnitude G d'environ 17 et d'environ 0,7 mas à l'extrémité faible, d'environ 20 mag.

2 /Quelle novation apporte cette découverte ?La probabilité d' un  nombre plus importat de  trous noirs  restant invisibles 

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More information: Kareem El-Badry et al, A red giant orbiting a black hole, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad799

Journal information: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 

Provided by European Space Agency 

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How the speed demons of the universe tell us something

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT . PROGRAMME

1/

Recreating the double-slit experiment that proved the wave nature of light in time, instead of space

2/

Life: Modern physics can't explain it—but our new theory, which says time is fundamental, might

3/

New Ram electric pickup can go up to 500 miles on a charge

4/

New atomic-scale understanding of catalysis could unlock massive energy savings

5/

Previously unknown isotope of uranium discovered

6/

A new measurement could change our understanding of the universe

7/

Scientists discover a way Earth's atmosphere cleans itself

8/

An energy breakthrough: Tech researchers create new type of fuel cell

9/

Gaia discovers a new family of black holes

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Il y a 16 heures

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sciences energies environnement : Informatique quantique

 

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A robust quantum memory that stores information in a trapped-ion quantum network

Une mémoire quantique robuste qui stocke les informations dans un réseau quantique à ions piégés

par Ingrid Fadelli, Phys.org

Nœud de réseau quantique "Alice" à l'Université d'Oxford. Une lentille d'objectif recueille des photons uniques qui sont enchevêtrés avec un ion strontium piégé à l'intérieur de la chambre à vide. Crédits : David Nadlinger

Des chercheurs de l'Université d'Oxford ont récemment créé une mémoire quantique dans un nœud de réseau quantique à ions piégés. Leur conception de mémoire unique, présentée dans un article de Physical Review Letters, s'est avérée extrêmement robuste, ce qui signifie qu'elle peut stocker des informations pendant de longues périodes malgré l'activité continue du réseau.

"Nous construisons un réseau d'ordinateurs quantiques, qui utilisent des ions piégés pour stocker et traiter des informations quantiques", a déclaré Peter Drmota, l'un des chercheurs qui a mené l'étude, à Phys.org. "Pour connecter les dispositifs de traitement quantique, nous utilisons des photons uniques émis par un seul ion atomique et utilisons l'intrication quantique entre cet ion et les photons."

Les ions piégés, particules atomiques chargées qui sont confinées dans l'espace à l'aide de champs électromagnétiques, sont une plate-forme couramment utilisée pour réaliser des calculs quantiques. Les photons (c'est-à-dire les particules de lumière), en revanche, sont généralement utilisés pour transmettre des informations quantiques entre des nœuds distants. Drmota et ses collègues ont exploré la possibilité de combiner des ions piégés avec des photons, pour créer des technologies quantiques plus puissantes.

"Jusqu'à présent, nous avons mis en place un moyen fiable d'interfaçage des ions de strontium et des photons, et nous l'avons utilisé pour générer un enchevêtrement à distance de haute qualité entre deux nœuds de réseau distants", a déclaré Drmota. "D'autre part, une logique quantique haute fidélité et des mémoires durables ont été développées pour les ions calcium. Dans cette expérience, nous combinons ces capacités pour la première fois et montrons qu'il est possible de créer un enchevêtrement de haute qualité entre un ion strontium et un photon et ensuite stocker cet enchevêtrement dans un ion calcium à proximité."

L'intégration d'une mémoire quantique dans un nœud de réseau est une tâche difficile, car les critères qui doivent être remplis pour qu'un tel système fonctionne sont plus élevés que ceux requis pour la création d'un processeur quantique autonome. Plus particulièrement, la mémoire développée devrait être robuste contre l'activité réseau simultanée.

"Cela signifie que les informations quantiques stockées dans la mémoire ne doivent pas se dégrader lorsqu'une liaison réseau est établie", a expliqué Drmota. "Cela nécessite une isolation extrême entre la mémoire et le réseau, mais en même temps, il doit également y avoir un mécanisme rapide et fiable qui couple la mémoire au réseau en cas de besoin."

Vue à l'intérieur de la chambre à vide, où nous piégeons les ions strontium et calcium à l'aide de champs électriques et de lasers. Crédits : David Nadlinger.

Pour créer leur mémoire quantique, Drmota et ses collègues ont utilisé deux espèces atomiques différentes, à savoir le strontium et le calcium, car cela leur a permis de minimiser la diaphonie tout en établissant un lien réseau. La diaphonie limitée dans cette architecture à espèces mixtes leur a également permis de détecter les erreurs en temps réel et d'utiliser ce que l'on appelle le refroidissement en séquence. Les portes d'enchevêtrement d'espèces mixtes ont fourni la connexion manquante entre le réseau et la mémoire.

"L'une des sources d'erreurs techniques auxquelles nous sommes confrontés avec les qubits à ions piégés est le déphasage dû au bruit du champ magnétique", a déclaré Drmota. "Néanmoins, le calcium-43 présente des transitions insensibles aux champs magnétiques, éliminant cette erreur, augmentant ainsi leur temps de cohérence. Alors que le strontium-88 est parfaitement adapté pour générer des photons pour la mise en réseau, il est sensible au bruit du champ magnétique."

Bien que le strontium-88 soit connu pour être sensible au bruit du champ magnétique, les chercheurs ont pu préserver plus longtemps l'intrication entre leur ion mémoire et un photon, en transférant les informations quantiques du strontium au calcium dans le système. Plus précisément, ils pourraient conserver cet enchevêtrement pendant plus de 10 secondes, soit au moins 1000 fois plus longtemps que ce qu'ils ont observé entre un ion strontium nu et un ph"En outre, l'ion strontium peut être réutilisé pour générer d'autres photons intriqués, et nous montrons que ce processus n'affecte pas la fidélité de l'intrication entre la mémoire et le photon précédent, obtenant ainsi une robustesse à l'activité du réseau", a déclaré Drmota. "Notamment, nous avons réussi à intégrer la complexité associée à plusieurs techniques difficiles, qui ont été développées de manière isolée dans différentes configurations au cours de nombreuses années, dans une seule expérience."

Lors des premiers tests, la mémoire quantique créée par Drmota et ses collègues a obtenu des résultats très prometteurs, car elle s'est avérée très robuste, préservant l'intrication entre un ion piégé et un photon pendant au moins 10 secondes. La démonstration par l'équipe de cette mémoire quantique pourrait être une étape importante dans la quête en cours pour réaliser le traitement distribué de l'information quantique.

Grâce à leur conception, les nœuds de calcul quantiques individuels peuvent être chargés avec un nombre donné de qubits de traitement (c'est-à-dire le calcium), tandis que le qubit du réseau (c'est-à-dire le strontium) peut ensuite être utilisé pour créer des liens quantiques entre des modules distants. En fin de compte, cette mémoire quantique prometteuse pourrait ouvrir la voie à la création de systèmes informatiques quantiques évolutifs, car l'utilisation de petits modules capables de traiter des informations quantiques et de les interconnecter avec d'autres modules évite le besoin de pièges à ions volumineux et complexes.

"La mémoire quantique robuste pourrait être utilisée dans les répéteurs quantiques, pour le calcul quantique privé (aveugle), et est essentielle pour les nouveaux développements dans les communications quantiques, la métrologie et le chronométrage", a ajouté Drmota. "Par exemple, pour le domaine naissant des horloges atomiques intriquées, les longues durées de stockage d'intrication obtenues dans nos expériences conduiront à une amélioration d'un ordre de grandeur de la précision.

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 COMMENTAIRES

Les efforts que font les chercheurs américains   depuis 15ans  pour développeer une informatique quantique   m agacent mais je me dois d expliquer malgré tout  à mes lecteurs  l interet des articles de SCIENCE X  que je traduit sur ce sujet  .. Voici donc résumé en  quelques questions-réponces  ce qui  en souligne l interet ,mais ne m en demandez pas plus !!!!

1/ Comment l information quantique est-elle stockée dans un ion piégé ?

Les qubits sont stockés dans des états électroniques stables de chaque ion, et les informations quantiques peuvent être traitées et transférées via le mouvement quantifié collectif des ions dans le piège (interagissant via la force de Coulomb).

2/Quels sont les avantages de l'informatique quantique à ions piégés ?

Les ions piégés ont des temps de cohérence relativement longs, ce qui signifie que les qubits ont une longue durée de vie. De plus, ils peuvent facilement interagir avec leurs voisins. L'évolutivité est un défi, mais, comme nous le verrons, il existe des moyens innovants de les contourner.

3/Comment fonctionne un ordinateur quantique à piège à ions ?

Résultat d'image pour Une mémoire quantique robuste qui stocke des informations dans un réseau quantique à ions piégés

Ces états quantiques se produisent lorsque les ions piégés vibrent ensemble et sont complètement isolés de l'environnement extérieur. Si les ions ne sont pas correctement isolés, le bruit peut résulter de l'interaction des ions avec des champs électromagnétiques externes, ce qui crée un mouvement aléatoire et détruit les états d'énergie quantifiés.4/Comment les ordinateurs quantiques stockent-ils les données ?

Plutôt que de stocker des informations en utilisant des bits représentés par des 0 ou des 1 comme le font les ordinateurs numériques conventionnels, les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques, ou qubits, pour coder les informations sous forme de 0, de 1 ou des deux en même temps.

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More information: P. Drmota et al, Robust Quantum Memory in a Trapped-Ion Quantum Network Node, Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.090803.

Journal information: Physical Review Letters 

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