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Dear olivier hartmanshenn,

Here is your customized Science X Newsletter for week 16:

	Researchers find lower grades given to students with surnames that come later in alphabetical order Knowing your ABCs is essential to academic success, but having a last name starting with A, B or C might also help make the grade.
	NASA's Fermi mission sees no gamma rays from nearby supernova A nearby supernova in 2023 offered astrophysicists an excellent opportunity to test ideas about how these types of explosions boost particles, called cosmic rays, to near light-speed. But surprisingly, NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope detected none of the high-energy gamma-ray light those particles should produce.
	Cosmic rays streamed through Earth's atmosphere 41,000 years ago: New findings on the Laschamps excursion Earth's magnetic field protects us from the dangerous radiation of space, but it is not as permanent as we might believe. Scientists at the European Geosciences Union General Assembly present new information about an 'excursion' 41,000 years ago where our planet's magnetic field waned, and harmful space rays bombarded the planet.
	Evolution's recipe book: How 'copy paste' errors led to insect flight, octopus camouflage and human cognition Seven hundred million years ago, a remarkable creature emerged for the first time. Though it may not have been much to look at by today's standards, the animal had a front and a back, a top and a bottom. This was a groundbreaking adaptation at the time, and one which laid down the basic body plan which most complex animals, including humans, would eventually inherit.
	Ice age climate analysis reduces worst-case warming expected from rising CO₂ As carbon dioxide accumulates in the atmosphere, the Earth will get hotter. But exactly how much warming will result from a certain increase in CO2 is under study. The relationship between CO2 and warming, known as climate sensitivity, determines what future we should expect as CO2 levels continue to climb.
	Persistent questioning of knowledge takes a toll: New study supports theories that baseless discrediting harms It can be demoralizing for a person to work in a climate of repetitive skepticism and doubt about what they know, a new study shows.
	James Webb Space Telescope data pinpoint possible aurorae on a cold brown dwarf Using new observations from the James Webb Space Telescope (JWST), astronomers have discovered methane emission on a brown dwarf, an unexpected finding for such a cold and isolated world. Published in the journal Nature, the findings suggest that this brown dwarf might generate aurorae similar to those seen on our own planet as well as on Jupiter and Saturn.
	Skyrmions move at record speeds: A step towards the computing of the future An international research team led by scientists from the CNRS has discovered that the magnetic nanobubbles known as skyrmions can be moved by electrical currents, attaining record speeds up to 900 m/s.
	Study uses thermodynamics to describe expansion of the universe The idea that the universe is expanding dates from almost a century ago. It was first put forward by Belgian cosmologist Georges Lemaître (1894–1966) in 1927 and confirmed observationally by American astronomer Edwin Hubble (1889-1953) two years later. Hubble observed that the redshift in the electromagnetic spectrum of the light received from celestial objects was directly proportional to their distance from Earth, which meant that bodies farther away from Earth were moving away faster and the universe must be expanding.
	Millions of gamers advance biomedical research by helping to reconstruct microbial evolutionary histories Leveraging gamers and video game technology can dramatically boost scientific research, according to a new study published today in Nature Biotechnology.
	Trash to treasure—Researchers turn metal waste into catalyst for hydrogen Scientists have found a way to transform metal waste into a highly efficient catalyst to make hydrogen from water, a discovery that could make hydrogen production more sustainable.
	Most massive stellar black hole in our galaxy found Astronomers have identified the most massive stellar black hole yet discovered in the Milky Way galaxy. This black hole was spotted in data from the European Space Agency's Gaia mission because it imposes an odd 'wobbling' motion on the companion star orbiting it. Data from the European Southern Observatory's Very Large Telescope (ESO's VLT) and other ground-based observatories were used to verify the mass of the black hole, putting it at an impressive 33 times that of the sun.
	A single atom layer of gold—researchers create goldene For the first time, scientists have managed to create sheets of gold only a single atom layer thick. The material has been termed goldene. According to researchers from Linköping University, Sweden, this has given the gold new properties that can make it suitable for use in applications such as carbon dioxide conversion, hydrogen production, and production of value-added chemicals. Their findings are published in the journal Nature Synthesis.
	Games are the secret to learning math and statistics, says new research Games may be the secret to learning numbers based subjects like math and economics, according to new research.
	Scientists discover new way to extract cosmological information from galaxy surveys Scientists at the National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) and their international collaborators have recently developed a new method for efficiently extracting information from galaxy surveys. Their research results are published in the journal Communications Physics.
	Astrophysicists solve mystery of heart-shaped feature on the surface of Pluto The mystery of how Pluto got a giant heart-shaped feature on its surface has finally been solved by an international team of astrophysicists led by the University of Bern and members of the National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS. The team is the first to successfully reproduce the unusual shape with numerical simulations, attributing it to a giant and slow oblique-angle impact.
	How logic alone may prove that time doesn't exist Modern physics suggests time may be an illusion. Einstein's theory of relativity, for example, suggests the universe is a static, four-dimensional block that contains all of space and time simultaneously—with no special "now."
	Researchers crack mystery of swirling vortexes in egg cells Egg cells are the largest single cells on the planet. Their size—often several to hundreds of times the size of a typical cell—allows them to grow into entire organisms, but it also makes it difficult to transport nutrients and other molecules around the cell. Scientists have long known that maturing egg cells, called oocytes, generate internal, twister-like fluid flows to transport nutrients, but how those flows arise in the first place has been a mystery.
Most massive stellar black hole in our galaxy found Astronomers have identified the most massive stellar black hole yet discovered in the Milky Way galaxy. This black hole was spotted in data from the European Space Agency's Gaia mission because it imposes an odd 'wobbling' motion on the companion star orbiting it. Data from the European Southern Observatory's Very Large Telescope (ESO's VLT) and other ground-based observatories were used to verify the mass of the black hole, putting it at an impressive 33 times that of the sun. A single atom layer of gold—researchers create goldene For the first time, scientists have managed to create sheets of gold only a single atom layer thick. The material has been termed goldene. According to researchers from Linköping University, Sweden, this has given the gold new properties that can make it suitable for use in applications such as carbon dioxide conversion, hydrogen production, and production of value-added chemicals. Their findings are published in the journal Nature Synthesis. Games are the secret to learning math and statistics, says new research Games may be the secret to learning numbers based subjects like math and economics, according to new research. Scientists discover new way to extract cosmological information from galaxy surveys Scientists at the National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) and their international collaborators have recently developed a new method for efficiently extracting information from galaxy surveys. Their research results are published in the journal Communications Physics. Astrophysicists solve mystery of heart-shaped feature on the surface of Pluto The mystery of how Pluto got a giant heart-shaped feature on its surface has finally been solved by an international team of astrophysicists led by the University of Bern and members of the National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS. The team is the first to successfully reproduce the unusual shape with numerical simulations, attributing it to a giant and slow oblique-angle impact. How logic alone may prove that time doesn't exist Modern physics suggests time may be an illusion. Einstein's theory of relativity, for example, suggests the universe is a static, four-dimensional block that contains all of space and time simultaneously—with no special "now." Researchers crack mystery of swirling vortexes in egg cells Egg cells are the largest single cells on the planet. Their size—often several to hundreds of times the size of a typical cell—allows them to grow into entire organisms, but it also makes it difficult to transport nutrients and other molecules around the cell. Scientists have long known that maturing egg cells, called oocytes, generate internal, twister-like fluid flows to transport nutrients, but how those flows arise in the first place has been a mystery. A common pathway in the brain that enables addictive drugs to hijack natural reward processing identified Mount Sinai researchers, in collaboration with scientists at The Rockefeller University, have uncovered a mechanism in the brain that allows cocaine and morphine to take over natural reward processing systems. Published online in Science on April 18, these findings shed new light on the neural underpinnings of drug addiction and could offer new mechanistic insights to inform basic research, clinical practice, and potential therapeutic solutions. Astronomers detect radio halo in a massive galaxy cluster An international team of astronomers has performed radio observations of a massive galaxy cluster known as ACT-CL J0329.2-2330, which resulted in the detection of a new radio halo in this cluster. The finding was reported in a research paper published April 5 on the pre-print server arXiv.	A common pathway in the brain that enables addictive drugs to hijack natural reward processing identified Mount Sinai researchers, in collaboration with scientists at The Rockefeller University, have uncovered a mechanism in the brain that allows cocaine and morphine to take over natural reward processing systems. Published online in Science on April 18, these findings shed new light on the neural underpinnings of drug addiction and could offer new mechanistic insights to inform basic research, clinical practice, and potential therape

sciences energies environnementy /SUR GOOFLE

 

Promenade  de l auteur a Princeton inceton 

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Poursuivant moN questionnement matinal  j ai recherché   dans mes sources scientifiques quel est le rayon gamma le plus puissant détecté  jusqu' a ce jour   ?

  Réponde  :? C 'est  le rayonnement de l'explosion   cosmique – un sursaut gamma (GRB) connu sous le nom de GRB 221009A – a balayé la Terre le 9 octobre 2022. Il a saturé les détecteurs de rayons gamma de plusieurs télescopes spatiaux, ce qui lui a valu le surnom de BOAT, abréviation de « le plus brillant des tous les temps.

  Ce résultat   ne traduit q une a mplitude  et non une fréquence ou une longueur  d onde    .... je me suis mis alors en quète  de chercher plus directement quel est le rayon gamma le plus élevé  jamais détcté    ?Réponse :Les scientifiques ont détecté les rayons gamma les plus énergétiques jamais émis par une étoile morte appelée pulsar. L’énergie de ces rayons gamma était de 20 téra-électronvolts, soit environ dix mille milliards de fois l’énergie de la lumière visible.                                                                                                                 E t a titre de comparaison  je rappelle a mes lecteurs  que l ergie au repos d un électron '' lambda'' est de511 keV, 

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 CI APRES  la représentation ondulatoire  d un quantum electro magnétique  et d un paquet d ondes 

Figure : exemple de la somme de 3 ondes permettant d'obtenir un paquet d'onde. A l'inverse, un paquet d'ondes localisé dans l'espace peut être décomposé en série de Fourier

A suivre demain

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT /SUR GOOGTLE

 

promenade a princeton 

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Dans le commentaire d hier  mes réponses sont restées  bien  en deçà des questions que j avais posées aux lecteurs    

L es sursauts  gamma  sont  historiquement li és   aux bombes atomiques ! Pendant la guerre froife  Russes et  Américains  ont commencé par les interpreter  comme les sigbaux poduits   par des explosions de bombes  H   secrtes  !   C est  donc aprés coup   que l astromie a commecé  de les étudier   . 

 J  en présente aujpurd hui un graphique temporel 

 je suos personnellement interéssé  non par l intensité mais par la longueur d onde   mesurée  . Les gammas    sont régis par les lois de la M.Q   et donc l énergie d un quantum gamma  grandit  avec sa frequence  et augmente quand sa longieur d onde diminue  ;il est  donc interessant de  mesurer ce que le comos nous distille  !

 Quel est le plus éergetique des gammas détectés   ????

 A  SUIVRE CE SOIR   

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT / Sur GOOGLE

 

Researchers confirm brightest gamma-ray burst of all time came from the collapse of a massive star

a

Des chercheurs confirment que le sursaut gamma le plus brillant de tous les temps provient de l'effondrement d'une étoile massive

par l'Université Northwestern

Visualisation artistique du GRB 221009A montrant les jets relativistes étroits, émergeant d'un trou noir central, qui ont donné naissance au GRB et les restes en expansion de l'étoile d'origine éjectés via l'explosion de la supernova. À l'aide du télescope spatial James Webb, Peter Blanchard, chercheur postdoctoral à l'Université Northwestern, et son équipe ont détecté la supernova pour la première fois, confirmant que GRB 221009A était le résultat de l'effondrement d'une étoile massive. Les co-auteurs de l'étude ont également découvert que l'événement s'est produit dans une région dense de formation d'étoiles de sa galaxie hôte, comme le montre la nébuleuse d'arrière-plan. Crédit : Aaron M. Geller / Northwestern / CIERA / Services informatiques et de données de recherche informatique

En octobre 2022, une équipe internationale de chercheurs, comprenant des astrophysiciens de l’Université Northwestern, a observé le sursaut gamma (GRB) le plus brillant jamais enregistré, GRB 221009A.

Aujourd'hui, une équipe dirigée par Northwestern a confirmé que le phénomène responsable de cette explosion historique, surnommé le B.O.A.T. (« le plus brillant de tous les temps ») – est l'effondrement puis l'explosion d'une étoile massive. L'équipe a découvert l'explosion, ou supernova, à l'aide du télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA.

Tandis que cette découverte résout un mystère, un autre mystère s’approfondit.

Les chercheurs ont émis l’hypothèse que des preuves de la présence d’éléments lourds, tels que le platine et l’or, pourraient résider dans la supernova nouvellement découverte. Les recherches approfondies n’ont cependant pas permis de retrouver la signature qui accompagne ces éléments. L’origine des éléments lourds dans l’univers reste l’une des plus grandes questions ouvertes en astronomie.

La recherche est publiée dans la revue Nature Astronomy.

"Lorsque nous avons confirmé que le GRB avait été généré par l'effondrement d'une étoile massive, cela nous a donné l'occasion de tester une hypothèse sur la façon dont se forment certains des éléments les plus lourds de l'univers", a déclaré Peter Blanchard de Northwestern, qui a dirigé l'étude.

"Nous n'avons pas vu de signatures de ces éléments lourds, ce qui suggère que les GRB extrêmement énergétiques comme le B.O.A.T. ne produisent pas ces éléments.

Cela ne veut pas dire que tous les GRB n’en produisent pas, mais c’est une information clé alors que nous continuons à comprendre d’où viennent ces éléments lourds. Les futures observations avec JWST détermineront si les cousins ​​« normaux » du B.O.A.T. produisent ces éléments. »

Naissance du B.O.A.T.

Lorsque sa lumière a balayé la Terre le 9 octobre 2022, le B.O.A.T. il était si brillant qu'il saturait la plupart des détecteurs de rayons gamma du monde. La puissante explosion s’est produite à environ 2,4 milliards d’années-lumière de la Terre, en direction de la constellation de la Sagitta et a duré quelques centaines de secondes. Alors que les astronomes se précipitaient pour observer l’origine de ce phénomène incroyablement brillant, ils ont immédiatement été frappés par un sentiment de crainte.

"Tant que nous avons pu détecter les GRB, il ne fait aucun doute que ce GRB est le plus brillant que nous ayons jamais observé, d'un facteur 10 ou plus", a déclaré Wen-fai Fong, professeur agrégé de physique et d'astronomie à Weinberg, dans le Northwestern. Collège des Arts et des Sciences et membre du CIERA, disait-il à l'époque.

"L'événement a produit certains des photons les plus énergétiques jamais enregistrés par des satellites conçus pour détecter les rayons gamma", a déclaré Blanchard. "C'est un événement que la Terre n'observe qu'une fois tous les 10 000 ans. Nous avons la chance de vivre à une époque où nous disposons de la technologie nécessaire pour détecter ces sursauts qui se produisent à travers l'univers. C'est tellement excitant d'observer un phénomène astronomique aussi rare que le B.O.A.T. et travailler à comprendre la physique derrière cet événement exceptionnel."

Une supernova « normale »

Plutôt que d'observer l'événement immédiatement, Blanchard, son proche collaborateur Ashley Villar de l'Université Harvard et leur équipe ont souhaité observer le GRB au cours de ses phases ultérieures. Environ six mois après la détection initiale du GRB, Blanchard a utilisé le JWST pour examiner ses conséquences.

"Le GRB était si brillant qu'il a masqué toute signature potentielle de supernova dans les premières semaines et mois après l'éclatement", a déclaré Blanchard. "À ces moments-là, la soi-disant rémanence du GRB était comme les phares d'une voiture venant droit sur vous, vous empêchant de voir la voiture elle-même. Nous avons donc dû attendre qu'elle s'estompe considérablement pour nous donner une chance de voir la supernova.

Blanchard a utilisé le spectrographe proche infrarouge du JWST pour observer la lumière de l'objet aux longueurs d'onde infrarouges. C'est à ce moment-là qu'il a découvert la signature caractéristique d'éléments comme le calcium et l'oxygène que l'on trouve généralement dans une supernova. Étonnamment, il n’était pas exceptionnellement brillant, comme le GRB incroyablement brillant qui l’accompagnait.

"Ce n'est pas plus brillant que les supernovae précédentes", a déclaré Blanchard. "Cela semble assez normal dans le contexte d'autres supernovae associées à des GRB moins énergétiques. On pourrait s'attendre à ce que la même étoile qui s'effondre produisant un GRB très énergétique et brillant produise également une supernova très énergétique et brillante. Mais il s'avère que ce n'est pas le cas. Nous avons ce GRB extrêmement lumineux, mais une supernova normale."

Manquant : éléments lourds

Après avoir confirmé pour la première fois la présence de la supernova, Blanchard et ses collaborateurs ont ensuite recherché des preuves de la présence d'éléments lourds à l'intérieur de celle-ci. Actuellement, les astrophysiciens ont une image incomplète de tous les mécanismes de l’univers capables de produire des éléments plus lourds que le fer.

Le principal mécanisme de production d’éléments lourds, le processus de capture rapide des neutrons, nécessite une concentration élevée de neutrons. Jusqu’à présent, les astrophysiciens n’ont confirmé la production d’éléments lourds via ce processus que lors de la fusion de deux étoiles à neutrons, une collision détectée par le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) en 2017.

Mais les scientifiques affirment qu’il doit exister d’autres moyens de produire ces matériaux insaisissables. Il y a tout simplement trop d’éléments lourds dans l’univers et trop peu de fusions d’étoiles à neutrons.

Cela ne veut pas dire que tous les GRB n’en produisent pas, mais c’est une information clé alors que nous continuons à comprendre d’où viennent ces éléments lourds. Les futures observations avec JWST détermineront si les cousins ​​« normaux » du B.O.A.T. produisent ces éléments. »

Naissance du B.O.A.T.

Lorsque sa lumière a balayé la Terre le 9 octobre 2022, le B.O.A.T. il était si brillant qu'il saturait la plupart des détecteurs de rayons gamma du monde. La puissante explosion s’est produite à environ 2,4 milliards d’années-lumière de la Terre, en direction de la constellation de la Sagitta et a duré quelques centaines de secondes. Alors que les astronomes se précipitaient pour observer l’origine de ce phénomène incroyablement brillant, ils ont immédiatement été frappés par un sentiment de crainte.

"Tant que nous avons pu détecter les GRB, il ne fait aucun doute que ce GRB est le plus brillant que nous ayons jamais observé, d'un facteur 10 ou plus", a déclaré Wen-fai Fong, professeur agrégé de physique et d'astronomie à Weinberg, dans le Northwestern. Collège des Arts et des Sciences et membre du CIERA, disait-il à l'époque.

"L'événement a produit certains des photons les plus énergétiques jamais enregistrés par des satellites conçus pour détecter les rayons gamma", a déclaré Blanchard. "C'est un événement que la Terre n'observe qu'une fois tous les 10 000 ans. Nous avons la chance de vivre à une époque où nous disposons de la technologie nécessaire pour détecter ces sursauts qui se produisent à travers l'univers. C'est tellement excitant d'observer un phénomène astronomique aussi rare que le B.O.A.T. et travailler à comprendre la physique derrière cet événement exceptionnel."

Une supernova « normale »

Plutôt que d'observer l'événement immédiatement, Blanchard, son proche collaborateur Ashley Villar de l'Université Harvard et leur équipe ont souhaité observer le GRB au cours de ses phases ultérieures. Environ six mois après la détection initiale du GRB, Blanchard a utilisé le JWST pour examiner ses conséquences.

"Le GRB était si brillant qu'il a masqué toute signature potentielle de supernova dans les premières semaines et mois après l'éclatement", a déclaré Blanchard. "À ces moments-là, la soi-disant rémanence du GRB était comme les phares d'une voiture venant droit sur vous, vous empêchant de voir la voiture elle-même. Nous avons donc dû attendre qu'elle s'estompe considérablement pour nous donner une chance de voir la supernova.

Blanchard a utilisé le spectrographe proche infrarouge du JWST pour observer la lumière de l'objet aux longueurs d'onde infrarouges. C'est à ce moment-là qu'il a découvert la signature caractéristique d'éléments comme le calcium et l'oxygène que l'on trouve généralement dans une supernova. Étonnamment, il n’était pas exceptionnellement brillant, comme le GRB incroyablement brillant qui l’accompagnait.

"Ce n'est pas plus brillant que les supernovae précédentes", a déclaré Blanchard. "Cela semble assez normal dans le contexte d'autres supernovae associées à des GRB moins énergétiques. On pourrait s'attendre à ce que la même étoile qui s'effondre produisant un GRB très énergétique et brillant produise également une supernova très énergétique et brillante. Mais il s'avère que ce n'est pas le cas. Nous avons ce GRB extrêmement lumineux, mais une supernova normale."

Manquant : éléments lourds

Après avoir confirmé pour la première fois la présence de la supernova, Blanchard et ses collaborateurs ont ensuite recherché des preuves de la présence d'éléments lourds à l'intérieur de celle-ci. Actuellement, les astrophysiciens ont une image incomplète de tous les mécanismes de l’univers capables de produire des éléments plus lourds que le fer.

Le principal mécanisme de production d’éléments lourds, le processus de capture rapide des neutrons, nécessite une concentration élevée de neutrons. Jusqu’à présent, les astrophysiciens n’ont confirmé la production d’éléments lourds via ce processus que lors de la fusion de deux étoiles à neutrons, une collision détectée par le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) en 2017.

Mais les scientifiques affirment qu’il doit exister d’autres moyens de produire ces matériaux insaisissables. Il y a tout simplement trop d’éléments lourds dans l’univers et trop peu de fusions d’étoiles à neutrons.

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COMMENTAIRE

Cet aticle  peut nous proser  deux problèmes de fond  .

Le premier  : savons nous discrimner  et expliquer   tous les types de sursauts gammas ?  Quel est théoriquement  le ùaximum  d émission d énergie  possible   en gamma ou en   frequence electromagnetique  ???

 Reponse :Les scientifiques savent désormais que la grande majorité des sursauts gamma sont des « sursauts longs » d’une durée supérieure à 2 secondes. On pense qu’ils se produisent lorsqu’une étoile massive manque de carburant. Sans force pour résister à l'écrasement de sa propre gravité, le noyau de l'étoile s'effondre en un corps noir.

La  deuxième question est presque d ofre  de science fiction voire philosophique     . Quelle est l ampleur energetique   de tout type d energie  ,par exemple d in big nang   ,de l explosion d un trou noir  o etc    ?

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More information: JWST detection of a supernova associated with GRB 221009A without an r-process signature', Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02237-4

Journal information: Nature Astronomy 

Provided by Northwestern University 

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Further study of bright gamma-ray burst GRB 230307A shows it was caused by neutron stars merging

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Scientists solve a long-standing mystery surrounding the moon's 'lopsided' geology

aTraduction du résumé avec commentaires 

Les scientifiques résolvent un mystère de longue date entourant la géologie « déséquilibrée » de la Lune

Il y a environ 4,5 milliards d’années, une petite planète s’est écrasée sur la jeune Terre, projetant des roches en fusion dans l’espace. Lentement, les débris ont fusionné, se sont refroidis et se sont solidifiés, formant ainsi notre lune. Ce scénario sur la naissance de la Lune sur Terre est celui largement accepté par la plupart des scientifiques. Mais les détails de la façon dont cela s'est produit sont « davantage un roman de choix de votre propre aventure », selon des chercheurs du Laboratoire lunaire et planétaire de l'Université d'Arizona qui ont publié un article dans Nature Geoscience.

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 COMMENTAIRES 

La paléogéographie est une discipline de la géologie, de la géographie et de la paléontologie dont l'objet est la reconstruction (théorique) du passé du globe   ..... il y a 4 ,5  milliards d années  ....

  Et si l on comprend   que cHercher  les traces fossiles  de ces événements     ce n est pas  accéssible    à  la recherche  facile   d os ,de graines   , de séddiments ou roches fossiles   on admireraa les efforts   de ces reconstructeurs d un si lointain passé !!

Post scrip?????um :le terme archeo  géologue est il meilleur  ????

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More information: Adrien Broquet, Vestiges of a lunar ilmenite layer following mantle overturn revealed by gravity data, Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01408-2. www.nature.com/articles/s41561-024-01408-2

Journal information: Nature Geoscience 

Provided by University of Arizona 

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Moon's largest crater holds clues about early lunar mantle

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Searching for new asymmetry between matter and antimatter

la recherche d’une nouvelle asymétrie entre matière et antimatière

par Ana Lopes, CERN

Le détecteur LHCb aperçu en 2018 lors de son ouverture. Crédit : CERN

Une particule de matière un jour, une particule de matière toujours. Pas maintenant. Grâce à une bizarrerie de la physique quantique, quatre particules connues constituées de deux quarks différents, comme le méson D électriquement neutre composé d'un quark charme et d'un antiquark up, peuvent osciller spontanément vers leurs partenaires antimatière et vice versa.

Lors d'un séminaire organisé le 26 mars au CERN, la collaboration LHCb au Grand collisionneur de hadrons (LHC) a présenté les résultats de sa dernière recherche sur l'asymétrie matière-antimatière dans l'oscillation du méson neutre D, qui, s'ils étaient découverts, pourraient aider à faire la lumière. sur le mystérieux déséquilibre matière-antimatière dans l’univers.

La force faible du modèle standard de la physique des particules induit une asymétrie entre matière et antimatière, connue sous le nom de violation CP, dans les particules contenant des quarks. Cependant, ces sources de violation de CP sont difficiles à étudier et insuffisantes pour expliquer le déséquilibre matière-antimatière dans l’univers, ce qui conduit les physiciens à rechercher de nouvelles sources et à étudier mieux que jamais celles connues.

Dans leur dernière tentative, les chercheurs du LHCb ont retroussé leurs manches pour mesurer avec une précision sans précédent un ensemble de paramètres qui déterminent l’oscillation matière-antimatière du méson neutre D et permettent de rechercher la violation jusqu’ici inobservée mais prévue de CP dans l’oscillation.

La collaboration avait déjà mesuré le même ensemble de paramètres, liés à la désintégration du méson neutre D en un kaon chargé positivement et un pion chargé négativement, en utilisant l'ensemble de données complet de la première exploitation du LHC et un ensemble de données partiel de Exécutez 2.

Cette fois-ci, l'équipe a analysé l'ensemble des données du Run-2 complet et, en combinant le résultat avec celui de son analyse précédente, à l'exclusion de l'ensemble de données partiel du Run-2, elle a obtenu les mesures les plus précises des paramètres à ce jour : le résultat global. l’incertitude de mesure est 1,6 fois inférieure à la plus petite incertitude obtenue auparavant par LHCb.

Les résultats sont cohérents avec les études précédentes, confirmant l'oscillation matière-antimatière du méson neutre D et ne montrant aucune preuve de violation de CP dans l'oscillation. Les résultats appellent à de futures analyses de cette désintégration et d’autres désintégrations du méson D neutre en utilisant les données de la troisième exploitation du LHC et de sa mise à niveau prévue, le LHC à haute luminosité.

D'autres désintégrations de mésons D neutres intéressantes incluent la désintégration en une paire de deux kaons ou deux pions, dans laquelle les chercheurs de LHCb ont observé pour la première fois une violation de CP dans des particules contenant des quarks charmés, et la désintégration en un kaon neutre et une paire de pions, avec lequel LHCb a chronométré la vitesse d'oscillation matière-antimatière de la particule. Aucune voie ne doit être laissée inexplorée dans la recherche d’indices sur le déséquilibre matière-antimatière dans l’univers et sur d’autres mystères cosmiques.

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 COMMENTAIRES

 Voilà un point historique interessant a discuter : au début du 29ème     il est apparu  que les noyaux  d aomes etaient entourés d electrions  et que le ciment  etait  une charge electrique de signe contraire   .....Puis 

au cours des décennies suivantes, les physiciens ont découvert que toutes les particules de matière ont des partenaires antimatière.  Certains scientifiques pensent que dans l'état très chaud et dense peu après le Big Bang, il a dû y avoir des processus asymétrique s qui ont donné la préférence à la matière plutôt qu'à l'antimatière. ....Mais d autres pensent  que le nombre d'electrons  et de positrons  est resté  egal   ..mais réparti autrement   dans un autre type d asymetrie 

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Provided by CERN 

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LHCb observes a new decay mode of the charmed beauty meson

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sciences energies environnement /Sur GOOGLE

 

Quantum crystal of frozen electrons—the Wigner crystal—is visualized for the first time

Un cristal quantique d'électrons gelés, le cristal de Wigner, est visualisé pour la première fois

par l'Université de Princeton

Une image d'un cristal triangulaire de Wigner prise au microscope à effet tunnel. Les chercheurs ont révélé un cristal insaisissable formé uniquement par la nature répulsive des électrons. Chaque site (région circulaire bleue) contient un seul électron localisé. Image de Yen-Chen Tsui et de son équipe, Université de Princeton. Crédit : Yen-Chen Tsui, Université de Princeton

Les électrons – les particules infinitésimales connues pour tourner autour des atomes – continuent d’étonner les scientifiques malgré plus d’un siècle que les scientifiques les étudient. Aujourd'hui, des physiciens de l'Université de Princeton ont repoussé les limites de notre compréhension de ces minuscules particules en visualisant, pour la première fois, des preuves directes de ce que l'on appelle le cristal de Wigner, un type étrange de matière entièrement constituée d'électrons.

Cette découverte, publiée dans Nature, confirme une théorie vieille de 90 ans selon laquelle les électrons peuvent s'assembler en une formation cristalline qui leur est propre, sans avoir besoin de se regrouper autour des atomes. La recherche pourrait contribuer à la découverte de nouvelles phases quantiques de la matière lorsque les électrons se comportent collectivement.

"Le cristal de Wigner est l'une des phases quantiques de la matière les plus fascinantes qui ait été prédite et qui a fait l'objet de nombreuses études prétendant avoir trouvé, au mieux, des preuves indirectes de sa formation", a déclaré Al Yazdani, de l'Université distinguée James S. McDonnell. Professeur de physique à l’Université de Princeton et auteur principal de l’étude. "La visualisation de ce cristal nous permet non seulement d'observer sa formation, confirmant bon nombre de ses propriétés, mais nous pouvons également l'étudier d'une manière que nous ne pouvions pas faire dans le passé."

Dans les années 1930, Eugene Wigner, professeur de physique à Princeton et lauréat du prix Nobel 1963 pour ses travaux sur les principes de symétrie quantique, a écrit un article dans lequel il proposait l'idée alors révolutionnaire selon laquelle l'interaction entre les électrons pourrait conduire à leur arrangement spontané en une configuration cristalline, ou réseau, d’électrons étroitement emballés. Cela ne pourrait se produire, a-t-il théorisé, qu'en raison de leur répulsion mutuelle et dans des conditions de faibles densités et de températures extrêmement froides.

"Quand vous pensez à un cristal, vous pensez généralement à une attraction entre atomes comme une force stabilisatrice, mais ce cristal se forme uniquement à cause de la répulsion entre les électrons", a déclaré Yazdani, codirecteur inaugural du Princeton Quantum Institute et directeur du Princeton Center for Complex Materials.

Pendant longtemps, cependant, l’étrange cristal électronique de Wigner est resté du domaine de la théorie. Ce n’est qu’après une série d’expériences beaucoup plus tardives que le concept de cristal électronique est passé de la conjecture à la réalité. La première d'entre elles a eu lieu dans les années 1970, lorsque des scientifiques des laboratoires Bell du New Jersey ont créé un cristal électronique "classique" en pulvérisant des électrons sur la surface de l'hélium et ont découvert qu'ils réagissaient de manière rigide comme un cristal.

Cependant, dans ces expériences, les électrons étaient très éloignés les uns des autres et se comportaient davantage comme des particules individuelles que comme une structure cohésive. Un véritable cristal de Wigner, au lieu de suivre les lois physiques familières du monde quotidien, suivrait les lois de la physique quantique, dans laquelle les électrons n'agiraient pas comme des particules individuelles mais plutôt comme une onde unique.

Cela a conduit à toute une série d’expériences au cours des décennies suivantes proposant diverses manières de créer des cristaux quantiques de Wigner. Ces expériences ont connu un grand progrès dans les années 1980 et 1990, lorsque les physiciens ont découvert comment limiter le mouvement des électrons à des couches atomiquement minces à l'aide de semi-conducteurs.

L’application d’un champ magnétique à de telles structures en couches fait également bouger les électrons en cercle, créant ainsi des conditions favorables à la cristallisation. Cependant, ces expériences n’ont jamais permis d’observer directement le cristal. Ils n’ont pu que suggérer son existence ou la déduire indirectement de la manière dont les électrons traversent le semi-conducteur.

existe littéralement des centaines d'articles scientifiques qui étudient ces effets et prétendent que les résultats doivent être dus au cristal de Wigner", a déclaré Yazdani, "mais on ne peut pas en être sûr car aucune de ces expériences ne voit réellement le cristal".

Une considération tout aussi importante, a noté Yazdani, est que ce que certains chercheurs pensent être la preuve d'un cristal de Wigner pourrait être le résultat d'imperfections ou d'autres structures périodiques inhérentes aux matériaux utilisés dans les expériences.

"S'il y a des imperfections ou une forme de sous-structure périodique dans le matériau, il est possible de piéger des électrons et de trouver des signatures expérimentales qui ne sont pas dues à la formation d'un cristal de Wigner ordonné auto-organisé lui-même, mais à des électrons "bloqués". proche d'une imperfection ou coincé à cause de la structure du matériau", a-t-il déclaré.

Avec ces considérations à l'esprit, Yazdani et son équipe de recherche ont décidé de voir s'ils pouvaient directement imager le cristal de Wigner à l'aide d'un microscope à effet tunnel (STM), un appareil qui s'appuie sur une technique appelée « tunnel quantique » plutôt que sur la lumière pour visualiser le cristal. monde atomique et subatomique.

Ils ont également décidé d’utiliser le graphène, un matériau étonnant découvert au 21e siècle et utilisé dans de nombreuses expériences impliquant de nouveaux phénomènes quantiques. Cependant, pour mener à bien l’expérience, les chercheurs ont dû rendre le graphène aussi vierge et exempt d’imperfections que possible. C’était la clé pour éliminer la possibilité de formation de cristaux électroniques en raison d’imperfections matérielles.

Les résultats ont été impressionnants. "Notre groupe a été capable de produire des échantillons d'une propreté sans précédent, ce qui a rendu ce travail possible", a déclaré Yazdani. "Avec notre microscope, nous pouvons confirmer que les échantillons ne présentent aucune imperfection atomique dans le réseau atomique du graphène ni aucun atome étranger à sa surface dans des régions comptant des centaines de milliers d'atomes."

Pour fabriquer du graphène pur, les chercheurs ont exfolié deux feuilles de carbone de graphène dans une configuration appelée graphène bicouche empilé Bernal (BLG). Ils ont ensuite refroidi l’échantillon à des températures extrêmement basses – juste une fraction de degré au-dessus du zéro absolu – et ont appliqué un champ magnétique perpendiculaire à l’échantillon, ce qui a créé un système gazeux d’électrons bidimensionnel dans les fines couches de graphène. Grâce à cela, ils pourraient régler la densité des électrons entre les deux couches.

"Dans notre expérience, nous pouvons imager le système en ajustant le nombre d'électrons par unité de surface", a déclaré Yen-Chen Tsui, étudiant diplômé en physique et premier auteur de l'article. "En changeant simplement la densité, vous pouvez initier cette transition de phase et constater que les électrons se forment spontanément 

ela se produit, a expliqué Tsui, parce qu'à faible densité, les électrons sont très éloignés les uns des autres et ils sont situés de manière désordonnée et désorganisée. Cependant, à mesure que vous augmentez la densité, ce qui rapproche les électrons, leurs tendances répulsives naturelles entrent en jeu et ils commencent à former un réseau organisé. Ensuite, à mesure que vous augmentez encore la densité, la phase cristalline fondra en un liquide électronique.

Minhao He, chercheur postdoctoral et co-premier auteur de l'article, a expliqué ce processus plus en détail. "Il existe une répulsion inhérente entre les électrons", a-t-il déclaré. "Ils veulent s'écarter les uns les autres, mais en attendant, les électrons ne peuvent pas être infiniment séparés en raison de la densité finie. Le résultat est qu'ils forment une structure de réseau régularisée et étroitement tassée, chacun des électrons localisés occupant une certaine quantité. de l'espace."

Lorsque cette transition s’est formée, les chercheurs ont pu la visualiser à l’aide du STM. "Notre travail fournit les premières images directes de ce cristal. Nous avons prouvé que le cristal est réellement là et que nous pouvons le voir", a déclaré Tsui.

Cependant, la simple visualisation du cristal ne marquait pas la fin de l’expérience. Une image concrète du cristal leur a permis de distinguer certaines caractéristiques du cristal. Ils ont découvert que le cristal est de configuration triangulaire et qu’il peut être continuellement adapté à la densité des particules. Cela a permis de réaliser que le cristal de Wigner est en réalité assez stable sur une très longue plage, une conclusion contraire à ce que de nombreux scientifiques ont supposé.

"En étant capable d'ajuster son réseau en permanence, l'expérience a prouvé que la structure cristalline est le résultat de la pure répulsion entre les électrons", a déclaré Yazdani.

Les chercheurs ont également découvert plusieurs autres phénomènes intéressants qui mériteront sans aucun doute des recherches plus approfondies à l’avenir. Ils ont constaté que l'emplacement auquel chaque électron est localisé dans le réseau apparaît dans les images avec un certain degré de « flou », comme si l'emplacement n'était pas défini par un point mais par une position dans laquelle les électrons sont confinés dans le réseau. . L'article décrit cela comme le mouvement des électrons au « point zéro », un phénomène lié au principe d'incertitude de Heisenberg. L'ampleur de ce flou reflète la nature quantique du cristal de Wigner.

"Les électrons, même lorsqu'ils sont gelés dans un cristal de Wigner, devraient présenter un fort mouvement du point zéro", a déclaré Yazdani. "Il s'avère que ce mouvement quantique couvre un tiers de la distance qui les sépare, faisant du cristal de Wigner un nouveau cristal quantique."

Yazdani et son équipe examinent également comment le cristal de Wigner fond et passe à d'autres phases liquides exotiques d'électrons en interaction dans un champ magnétique. Les chercheurs espèrent visualiser ces phases telles qu'elles l'ont fait.

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COMMENTAIRES

  Cet article     nous facine  en donnanbt a la représentation d ub univers  a  trés faible echelle où tous les objeis   nous apparaissent  comme  un ensemble de squelettes congelé s!!

 OK Mais pourquoi  de terme  bizarre de cristal remporel   ..???  On peut cistalliser le temps ,,,,

 

Un cristal temporel est un système quantique de particules dont l'état d'énergie le plus bas est celui dans lequel les particules sont en mouvement répétitif. Le système ne peut pas perdre d’énergie dans l’environnement et s’arrêter car il est déjà dans son état quantique fondamental

R  ien de  plus  que l energie  de leur masse propre   agirrée dune vibration minimale  !

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More information: Ali Yazdani, Direct observation of a magnetic-field-induced Wigner crystal, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07212-7. www.nature.com/articles/s41586-024-07212-7

Journal information: Nature 

Provided by Princeton University 

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