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A descoberta da “estrela tripla” pode revolucionar a compreensão da evolução estelar

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A descoberta da “estrela tripla” pode revolucionar a compreensão da evolução estelar

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Impressão artística de uma estrela circundada por um disco (uma estrela “vampiro”; primeiro plano) e uma estrela companheira despojada de suas partes externas (fundo). Crédito da imagem: ESO/L. Calada

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Impressão artística de uma estrela circundada por um disco (uma estrela “vampiro”; primeiro plano) e uma estrela companheira despojada de suas partes externas (fundo). Crédito da imagem: ESO/L. Calada

Uma nova descoberta inovadora feita por cientistas da Universidade de Leeds pode mudar a forma como os astrónomos compreendem algumas das maiores e mais comuns estrelas do Universo. O artigo, intitulado “Gaia revela divergência no binário de estrelas B e Be em pequenas escalas: evidência de transferência de massa que causa o fenômeno Be”, foi publicado na revista. Avisos mensais da Royal Astronomical Society.

Pesquisa de doutorado. o estudante Jonathan Dodd e o professor Rene Odemeyer, da Escola de Física e Astronomia da universidade, apontam para novas evidências intrigantes de que estrelas Be massivas – até então consideradas contidas em estrelas duplas – poderiam na verdade ser “triplas”.

Esta notável descoberta poderá revolucionar a nossa compreensão dos objetos – um subconjunto de estrelas B – que são um importante “banco de testes” para o desenvolvimento de teorias sobre como as estrelas evoluem em geral.

Estas estrelas Be estão rodeadas por um disco distinto feito de gás, semelhante aos anéis de Saturno no nosso sistema solar. Embora as estrelas Be sejam conhecidas há cerca de 150 anos, tendo sido identificadas pela primeira vez pelo famoso astrónomo italiano Angelo Cecchi em 1866, até agora ninguém sabia como se formaram.

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O consenso entre os astrónomos até agora é que os discos se formam devido à rápida rotação das estrelas Be, e que isto pode ser causado pela interacção de estrelas com outra estrela num sistema binário.

Sistemas triplos

“O melhor ponto de referência para isto é que se você assistiu Star Wars, existem planetas que têm dois sóis”, disse Dodd, o autor do artigo.

Uma nova investigação utilizando dados do Very Large Telescope e do Very Large Interferometer do ESO revelou que HR 6819, anteriormente considerado um sistema triplo com um buraco negro, é na verdade um sistema de duas estrelas sem buraco negro. Os cientistas, da equipa KU Leuven-ESO, acreditam ter observado este sistema binário num breve momento depois de uma das estrelas ter absorvido a atmosfera da sua companheira, um fenómeno frequentemente referido como “vampirismo estelar”. A animação deste artista mostra como seria o sistema; Consiste em uma estrela achatada com um disco ao seu redor (uma estrela Be “vampiro”; primeiro plano) e uma estrela do tipo B despojada de sua atmosfera (fundo). Crédito: ISO/L. Calada.

Mas agora, analisando os dados de… Satélite Gaia da Agência Espacial EuropeiaOs cientistas dizem ter encontrado evidências de que estas estrelas realmente existem em sistemas triplos, onde três objetos interagem em vez de apenas dois.

Dodd acrescentou: “Observámos a forma como as estrelas se movem no céu noturno, durante períodos mais longos, como 10 anos, e períodos mais curtos, de cerca de seis meses. Se uma estrela se move em linha reta, sabemos que existe apenas uma estrela, mas se houver mais de um, veremos uma ligeira oscilação ou, na melhor das hipóteses, um vórtice.

“Aplicamos isto aos dois grupos de estrelas que estamos a observar – estrelas B e estrelas Be – e o que descobrimos, de forma confusa, é que inicialmente as estrelas Be parecem ter uma taxa de companheira mais baixa do que as estrelas B. Isto é interessante porque nós esperamos que eles tenham uma taxa mais alta.”

No entanto, o pesquisador principal, Professor Odemeyer, disse: “O fato de não os vermos pode ser porque agora estão muito fracos para serem detectados”.

Transferência de massa

Os investigadores analisaram então um conjunto diferente de dados, procurando estrelas companheiras distantes, e descobriram que nestas distâncias de separação maiores, a taxa de estrelas companheiras é muito semelhante entre estrelas B e Be.

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A partir disso, eles foram capazes de deduzir que, em muitos casos, uma terceira estrela aparece, forçando a companheira a se aproximar da estrela Be, perto o suficiente para que a massa possa ser transferida de uma estrela para outra e formar o característico disco estelar Be. Isto também poderia explicar por que não vemos mais esses companheiros; Tornou-se demasiado pequena e ténue para ser detectada depois da estrela “vampira” de Be ter absorvido grande parte da sua massa.

Uma impressão artística de uma estrela vampira (à esquerda) roubando material de sua vítima: uma nova pesquisa usando dados do Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul revela que as estrelas mais quentes e brilhantes, conhecidas como estrelas O, são frequentemente encontradas em pares próximos. Muitos desses binários irão, em algum momento, transferir massa de uma estrela para outra, uma espécie de vampiro estelar mostrado na impressão deste artista. Crédito da imagem: ESO/M. Kornmesser/SE de Mink

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Uma impressão artística de uma estrela vampira (à esquerda) roubando material de sua vítima: uma nova pesquisa usando dados do Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul revela que as estrelas mais quentes e brilhantes, conhecidas como estrelas O, são frequentemente encontradas em pares próximos. Muitos desses binários irão, em algum momento, transferir massa de uma estrela para outra, uma espécie de vampiro estelar mostrado na impressão deste artista. Crédito da imagem: ESO/M. Kornmesser/SE de Mink

Esta descoberta pode ter enormes implicações para outras áreas da astronomia, incluindo a nossa compreensão de buracos negros, estrelas de neutrões e fontes de ondas gravitacionais.

O professor Odemeijer disse: “Há uma revolução acontecendo na física neste momento em torno das ondas gravitacionais. Só temos observado essas ondas gravitacionais há alguns anos, e descobriu-se que elas são causadas pela fusão de buracos negros.

“Sabemos que estes objetos misteriosos – buracos negros e estrelas de neutrões – existem, mas não sabemos muito sobre as estrelas em que se tornarão. As nossas descobertas fornecem uma pista para a compreensão das fontes destas ondas gravitacionais.”

Ele acrescentou: “Ao longo da última década, os astrónomos descobriram que os binários são um elemento muito importante na evolução estelar. Estamos agora a avançar mais para a ideia de que eles são mais complexos do que isso, e que as estrelas triplas precisam de ser consideradas. ”

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“Na verdade, o três se tornou o novo dois”, disse Odemeijer.

Mais Informações:
Jonathan M. Dodd et al., Gaia revela divergência no binário de estrelas B e Be em pequenas escalas: evidência de transferência de massa que causa o fenômeno Be, Avisos mensais da Royal Astronomical Society (2023). doi: 10.1093/mnras/stad3105. sobre arXiv: arxiv.org/pdf/2310.05653.pdf

Informações da revista:
Avisos mensais da Royal Astronomical Society


arXiv


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Astronautas da Estação Espacial Internacional se preparam para coletar amostras de microorganismos durante uma próxima caminhada espacial, já que a partida da tripulação do Starliner está atrasada

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Astronautas da Estação Espacial Internacional se preparam para coletar amostras de microorganismos durante uma próxima caminhada espacial, já que a partida da tripulação do Starliner está atrasada

Dois astronautas da NASA sairão da Estação Espacial Internacional (ISS) na quinta-feira (13 de junho), e você poderá assistir ao evento ao vivo.

Os astronautas da NASA Tracey Caldwell Dyson e Matthew Dominick realizarão uma caminhada no espaço, ou atividade extraveicular (EVA), na quinta-feira. O evento está programado para começar às 8h EST (1200 GMT) e durar cerca de 6,5 horas.

Você pode assistir ao vivo aqui no Space.com, cortesia da NASA, ou pode assistir ao vivo Através da agência espacial. A cobertura começará às 6h30 EST (10h30 GMT). (Você pode ler mais sobre caminhadas espaciais e como elas funcionam em nossa página de referência do EVA.)

O astronauta da NASA Woody Hoburg monta o braço robótico Canadarm2 enquanto manobra um painel solar rolante em direção à estrutura de treliça da Estação Espacial Internacional, 257 milhas (414 quilômetros) acima do Oceano Pacífico, durante uma caminhada espacial em 9 de junho de 2023. (Crédito da imagem: NASA)

Durante a caminhada no espaço, a dupla recuperará um equipamento de comunicação defeituoso, conhecido como matriz de radiofrequência. Dyson também pesquisará o exterior da estação espacial para coletar amostras para estudar microorganismos em ambientes de microgravidade extrema.

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O avião Boeing Starliner agora sofre 5 vazamentos enquanto estava estacionado fora da Estação Espacial Internacional

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O avião Boeing Starliner agora sofre 5 vazamentos enquanto estava estacionado fora da Estação Espacial Internacional

depois Encaixe não especificado Na Estação Espacial Internacional, na semana passada, a Boeing conseguiu entregar dois astronautas da NASA ao laboratório orbital. A estressante saga Starliner continua à medida que a cápsula da tripulação desenvolve mais vazamentos em seu módulo de serviço. A NASA está atualmente avaliando sua capacidade de devolver a dupla à Terra.

Em uma atualização compartilhada na segunda-feira, NASA abrir As equipes da Starliner estão avaliando o impacto de cinco vazamentos de hélio no restante da missão. “Enquanto o Starliner está atracado, todas as escotilhas são fechadas nas operações normais da missão para evitar a perda de hélio dos tanques”, escreveu a agência espacial.

Se você está rastreando, ele esteve lá Três vazamentos na espaçonave Starliner Da última vez que verificamos. As equipes da Starliner identificaram dois novos vazamentos na espaçonave após seu lançamento em 5 de junho, além de… Vazamento de hélio descoberto antes da decolagem. A equipe levou algum tempo para avaliar o problema antes de lançar a cápsula, mas no final a Boeing e a NASA decidiram prosseguir com o voo da tripulação a bordo da espaçonave Starliner com vazamento sem resolver o problema.

A espaçonave consiste em uma cápsula de tripulação reutilizável e um módulo de serviço descartável. O hélio é usado em sistemas de propulsão de naves espaciais para permitir que os propulsores disparem sem serem inflamáveis ​​ou tóxicos. “Podemos lidar com esse vazamento específico se a taxa de vazamento aumentar em até 100 vezes”, disse Steve Stich, diretor do Programa de Tripulação Comercial da NASA, durante uma entrevista coletiva antes do lançamento do Starliner.

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Bem, está chegando lá. Embora os vazamentos sugiram que há um problema maior com o sistema de propulsão do Starliner, a NASA continua confiante em seu parceiro comercial e minimiza as falhas na espaçonave. “Os engenheiros avaliaram o fornecimento de hélio com base nas atuais taxas de vazamento e determinaram que o Starliner tinha ampla margem para suportar o voo de retorno da estação”, escreveu a NASA em sua atualização. “Apenas sete horas de voo livre são necessárias para realizar o final normal da missão, e o Starliner atualmente tem hélio suficiente em seus tanques para suportar 70 horas de atividade de voo livre após a separação.”

O “fim natural da missão” é fundamental aqui, já que o Starliner teve dificuldade em atracar na Estação Espacial Internacional. A Starliner perdeu sua primeira oportunidade de acoplagem às 12h15 horário do leste dos EUA devido a problemas técnicos, levando a NASA a mirar outra janela de acoplagem uma hora depois. Cinco dos motores da espaçonave falharam durante sua aproximação, quatro dos quais foram recuperados posteriormente. o A cápsula finalmente atracou Com a Estação Espacial Internacional às 13h34 horário do leste dos EUA em 6 de junho.

Enquanto estacionados fora da Estação Espacial Internacional, os engenheiros também estão avaliando uma válvula de isolamento do oxidante RCS no módulo de serviço que não foi fechada corretamente, de acordo com uma atualização recente da NASA. O RCS, ou Sistema de Controle de Reação, utiliza os impulsores para controlar a atitude e a direção, enquanto a válvula de isolamento do oxidante regula o fluxo do oxidante, necessário para a queima de combustível nos impulsores. Os gestores da missão continuam a trabalhar no plano de regresso, que inclui avaliações da lógica do voo, tolerância a falhas e potenciais mitigações operacionais para o resto do voo, escreveu a agência espacial.

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Starliner está programado para se separar da estação espacial em órbita até 18 de junho Teste de voo tripulado Faz parte do Programa de Tripulação Comercial da NASA e destina-se ao transporte de tripulação e carga de e para a Estação Espacial Internacional (ISS). US$ 4,3 bilhões Contratação com a agência espacial. O outro parceiro comercial da NASA, a SpaceX, lançou até agora oito tripulações para a estação espacial.

O objetivo do primeiro voo tripulado da espaçonave era fazer voos regulares para a Estação Espacial Internacional, mas a NASA pode exigir que o Starliner passe por alguns reparos antes que a cápsula seja aprovada para operação normal.

Para mais viagens espaciais em sua vida, siga-nos X Um marcador personalizado para o Gizmodo Página do voo espacial.

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Engenharia como principal previsão de terremotos

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Engenharia como principal previsão de terremotos

Pesquisadores da Brown University descobriram que a geometria das redes de falhas, e não apenas o atrito nas falhas geológicas, afeta muito a ocorrência e a intensidade dos terremotos. Crédito: SciTechDaily.com

Pesquisadores da Brown University descobriram que a geometria das falhas, incluindo deslocamentos e estruturas complexas dentro das zonas de falhas, desempenha um papel crítico na determinação da probabilidade e da força de um terremoto. Esta descoberta, baseada em estudos de falhas geológicas na Califórnia, desafia as visões tradicionais que se concentram principalmente na fricção.

Ao observar mais de perto a composição geométrica das rochas que originam os terremotos, os pesquisadores da Universidade Brown estão acrescentando uma nova ruga à crença de longa data sobre o que causa os terremotos.

Dinâmica do terremoto revisitada

A pesquisa, descrita em artigo publicado recentemente na revista naturezaRevela que a forma como as redes de falhas estão alinhadas desempenha um papel crucial na determinação de onde ocorre um terremoto e quão forte é. Estas descobertas desafiam a ideia tradicional de que é o tipo de atrito que ocorre nessas falhas que determina principalmente se os terremotos ocorrem ou não, e poderia melhorar a compreensão atual de como funcionam os terremotos.

“Nosso artigo pinta um quadro muito diferente sobre por que os terremotos acontecem”, disse Victor Tsai, geofísico da Universidade Brown e um dos principais autores do artigo. “Isso tem implicações muito importantes para onde se pode esperar que os terremotos ocorram versus onde os terremotos não podem ser esperados, e também para prever onde os terremotos serão mais prejudiciais.”

Visões tradicionais sobre a mecânica dos terremotos

As linhas de falha são os limites visíveis na superfície do planeta, onde as placas sólidas que constituem a litosfera da Terra colidem umas com as outras. Durante décadas, os geofísicos interpretaram os terramotos como ocorrendo quando a tensão se acumula nas falhas até ao ponto em que as falhas deslizam rapidamente ou se quebram umas sobre as outras, libertando a tensão reprimida numa acção conhecida como comportamento de deslizamento, diz Tsai.

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Os pesquisadores levantaram a hipótese de que o rápido deslizamento e os intensos movimentos do solo que se seguem são o resultado do atrito instável que pode ocorrer em falhas. Em contraste, a ideia é que quando o atrito é estável, as placas deslizam umas contra as outras lentamente, sem que ocorra um terremoto. Esse movimento constante e suave também é conhecido como rastejar.

Novas perspectivas sobre o comportamento da linha de falha

“As pessoas tentam medir essas propriedades de atrito, como se uma zona de falha tem atrito instável ou atrito estável, e então, com base em medições de laboratório disso, tentam prever se haverá ou não um terremoto ali”, disse Cai. Ele disse. “Nossas descobertas sugerem que pode ser mais importante observar a geometria das falhas nessas redes de falhas, porque pode ser a geometria complexa das estruturas em torno desses limites que cria esse comportamento instável versus estável.”

A geometria a considerar inclui complexidades nas estruturas rochosas subjacentes, como curvas, lacunas e degraus. O estudo é baseado na modelagem matemática e no estudo de zonas de falhas na Califórnia usando dados do banco de dados de falhas quaternárias do US Geological Survey e do California Geological Survey.

Exemplos detalhados e pesquisas anteriores

A equipe de pesquisa, que também inclui o estudante de pós-graduação da Brown University, Jaesuk Lee, e o geofísico Greg Hirth, fornece um exemplo mais detalhado para ilustrar como ocorrem os terremotos. Dizem que imagine defeitos colidindo uns com os outros como se tivessem dentes serrilhados como o fio de uma serra.

Quando há menos dentes ou dentes rombos, as pedras deslizam umas sobre as outras com mais suavidade, permitindo o rastejamento. Mas quando as estruturas rochosas nestas falhas são mais complexas e ásperas, estas estruturas unem-se e colam-se. Quando isso acontece, eles aumentam a pressão e, eventualmente, à medida que puxam e empurram com mais força, quebram, separando-se e causando terremotos.

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Efeitos da complexidade geométrica

O novo estudo é baseado em trabalho anterior Considere por que alguns terremotos geram maior movimento do solo em comparação com outros terremotos em diferentes partes do mundo, e às vezes até mesmo aqueles da mesma magnitude. O estudo mostrou que a colisão de blocos dentro de uma zona de falha durante um terremoto contribui significativamente para a geração de vibrações de alta frequência e levantou a ideia de que a complexidade geométrica do subsolo também pode desempenhar um papel em onde e por que ocorrem os terremotos.

Desequilíbrio e intensidade do terremoto

Analisando dados de falhas na Califórnia – que inclui a conhecida Falha de San Andreas – os pesquisadores descobriram que zonas de falha que tinham geometria complexa por baixo, o que significa que as estruturas não eram consistentes, revelaram ter movimentos de solo mais fortes do que movimentos menos geométricos. complexo. Zonas de erro. Isto também significa que algumas destas áreas terão terremotos mais fortes, outras terão terremotos mais fracos e algumas não terão terremotos.

Os pesquisadores determinaram isso com base no desequilíbrio médio dos erros analisados. Esta taxa de desalinhamento mede o quão próximas as falhas estão em uma determinada área e todas vão na mesma direção versus indo em direções diferentes. A análise revelou que zonas de falha onde as falhas são mais oblíquas causam episódios de deslizamento na forma de terremotos. As zonas de falha onde a geometria da falha estava mais alinhada facilitaram o deslizamento suave da falha sem terremotos.

“Compreender como as falhas se comportam como um sistema é essencial para compreender por que e como ocorrem os terremotos”, disse Lee, o estudante de pós-graduação que liderou o trabalho. “Nossa pesquisa sugere que a complexidade da arquitetura da rede de erros é o fator chave e cria conexões significativas entre conjuntos de observações independentes e os integra em uma nova estrutura.”

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Direções futuras na pesquisa de terremotos

Os pesquisadores dizem que mais trabalho precisa ser feito para validar totalmente o modelo, mas este trabalho preliminar sugere que a ideia é promissora, especialmente porque o desalinhamento ou desalinhamento é mais fácil de medir do que as propriedades do desalinhamento. Se este trabalho for válido, poderá um dia ser incorporado em modelos de previsão de terremotos.

Isso ainda está muito distante no momento, à medida que os pesquisadores começam a determinar como desenvolver o estudo.

“A coisa mais óbvia que vem a seguir é tentar ir além da Califórnia e ver como esse modelo se comporta”, disse Tsai. “Esta é potencialmente uma nova maneira de entender como ocorrem os terremotos.”

Referência: “A geometria da rede de falhas influencia o comportamento de fricção dos terremotos” por Jaesuk Lee, Victor C. Tsai, Greg Hirth, Avigyan Chatterjee e Daniel T. Trugman, 5 de junho de 2024, natureza.
doi: 10.1038/s41586-024-07518-6

A pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation. Além de Li, Tsai e Hirth, a equipe também incluiu Avighyan Chatterjee e Daniel Trugman, da Universidade de Nevada, Reno.

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