Esta ilustração ilustra a compreensão atual dos astrônomos da estrutura em grande escala da Via Láctea. Estrelas e regiões de formação de estrelas são amplamente agrupadas em braços espirais. Medir a forma, o tamanho e o número de braços espirais é um desafio porque a Terra está dentro da galáxia. Crédito: NASA / JPL-Caltech
O recurso recém-descoberto fornece uma visão sobre a estrutura em grande escala de nossa galáxia, que é difícil de estudar da posição da Terra dentro dela.
Os cientistas descobriram uma característica não reconhecida anteriormente em nossa área via Láctea Galáxia: Um grupo de estrelas jovens e nuvens de gás formadoras de estrelas emergindo de um dos braços espirais da Via Láctea como uma lasca de madeira. Abrangendo cerca de 3.000 anos-luz, esta é a primeira estrutura importante a ser identificada com uma orientação completamente diferente daquela do braço.
Os astrônomos têm uma ideia aproximada do tamanho e da forma dos braços da Via Láctea, mas muito permanece desconhecido: eles não podem ver toda a estrutura de nossa galáxia original porque a Terra está dentro. É o mesmo que ficar no meio da Times Square e tentar mapear a ilha de Manhattan. Você pode medir distâncias com precisão suficiente para saber se dois edifícios estão no mesmo quarteirão ou se algumas ruas estão distantes? E como você pode esperar ver o caminho até a ponta da ilha com tantas coisas pelo caminho?
O conceito deste artista ilustra a nova visão da Via Láctea, juntamente com outros resultados apresentados no 212º encontro da American Astronomical Society em St. Louis, Missouri. de uma faixa central espessa, enquanto os agora abaixados dois braços (Norma e Sagitário) são menos distintos e ficam entre os dois braços principais. Os braços principais consistem na maior densidade de estrelas jovens e velhas; As armas pequenas são preenchidas principalmente com gás e bolsões de atividade de formação de estrelas. O conceito do artista também inclui um novo braço espiral, denominado “braço Far-3 kiloparsec”, descoberto por um radiotelescópio de pesquisa de gás na Via Láctea. Este braço é mais curto do que os dois braços principais e está localizado ao longo da barra da galáxia. Crédito: NASA / JPL-Caltech
Para saber mais, os autores do novo estudo focaram em uma parte próxima a um dos braços da galáxia, chamada de braço de arco. Usando o telescópio espacial Spitzer da NASA antes de sua aposentadoria em janeiro de 2020, eles procuraram por estrelas recém-nascidas, escondidas nas nuvens de gás e poeira (chamadas nebulosas) onde se formaram. O Spitzer detecta a luz infravermelha que pode penetrar nessas nuvens, enquanto a luz visível (que o olho humano pode ver) é bloqueada.
Acredita-se que estrelas jovens e nebulosas se alinham intimamente com o formato de seus braços. Para obter uma visão 3D do setor do braço, os cientistas usaram os dados mais recentes da missão Gaia da Agência Espacial Européia (ESA) para medir com precisão as distâncias às estrelas. Os dados combinados revelaram que a estrutura longa e fina presa ao braço de Sagitário consiste em estrelas jovens movendo-se aproximadamente na mesma velocidade e na mesma direção no espaço.
Um grupo de estrelas e nuvens formadoras de estrelas são encontradas emergindo do braço de Sagitário da Via Láctea. A inserção mostra o tamanho da estrutura e a distância do sol. Crédito: NASA / JPL-Caltech
“A principal propriedade dos braços espirais é a forma como eles envolvem uma galáxia”, disse Michael Kuhn, astrofísico da Caltech e principal autor do novo artigo de pesquisa. Essa característica é medida pelo ângulo de inclinação do braço. Um círculo tem um ângulo de inclinação de 0 grau, e quanto mais aberta a espiral se torna, maior é o ângulo de inclinação. “A maioria dos modelos da Via Láctea indica que o braço do arco forma uma espiral com um ângulo de inclinação de cerca de 12 graus, mas a estrutura que examinamos na verdade se projeta em um ângulo de 60 graus.”
Estruturas semelhantes – às vezes chamadas de afloramentos ou penas – destacam-se dos braços de outras galáxias espirais. Por décadas, os cientistas se perguntaram se os braços espirais da Via Láctea também são pontilhados com essas estruturas ou se são relativamente lisos.
Medição da Via Láctea
O recurso recém-descoberto contém quatro nebulosas conhecidas por sua beleza de tirar o fôlego: a Nebulosa da Águia (que contém os Pilares da Criação), a Nebulosa Ômega, a Nebulosa Trífida e a Nebulosa da Lagoa. Na década de 50 do século passado, uma equipe de astrônomos fez medições de distâncias aproximadas de algumas estrelas dessas nebulosas e foi capaz de inferir a presença do braço do arco. Seu trabalho forneceu algumas das primeiras evidências da estrutura espiral de nossa galáxia.
“As distâncias estão entre as coisas mais difíceis de medir em astronomia”, disse o coautor Alberto Crone Martins, astrofísico e professor de informática na Universidade da Califórnia em Irvine e membro do Consórcio de Análise e Processamento de Dados Gaia (DPAC). . “Apenas medições de distância diretas recentes de Gaia tornam a geometria desta nova estrutura tão clara.”
Aqui estão as nebulosas Eagle, Omega, Trivid e Lake, fotografadas pelo Spitzer Infrared Space Telescope da NASA. Essas nebulosas são parte de uma estrutura dentro do braço ártico da Via Láctea que emerge do braço em um ângulo dramático. Crédito: NASA / JPL-Caltech
No novo estudo, os pesquisadores também utilizaram um catálogo de mais de 100.000 estrelas recém-nascidas descobertas por Spitzer em uma pesquisa de galáxias chamada Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire (GLIMPSE).
“Quando colocamos os dados de Gaia e Spitzer juntos e finalmente vemos este mapa 3D detalhado, podemos ver que há uma grande complexidade nesta região que não era evidente antes”, disse Kuhn.
Os astrônomos ainda não entendem por que os braços espirais se formam em galáxias como a nossa. Embora não possamos ver a estrutura completa da Via Láctea, a capacidade de medir o movimento de estrelas individuais é útil para a compreensão deste fenômeno: é provável que as estrelas na estrutura recém-descoberta estivessem quase ao mesmo tempo, na mesma região geral , e foram afetados exclusivamente por forças influentes. Dentro da galáxia, incluindo gravidade e cisalhamento devido à rotação da galáxia.
Um dos autores do artigo, Robert Benjamin, astrofísico da Universidade de Wisconsin Whitewater e principal investigador da Pesquisa Glimpus, disse. “Esta estrutura é uma pequena parte da Via Láctea, mas pode nos dizer algo importante sobre a galáxia como um todo.”
Referência: “Estrutura de alto ângulo de inclinação no braço do arco” por MA Kuhn1, R. A. Benjamin, C. Zucker, A. Krone-Martins, R. S. de Souza, A. Castro-Ginard, EEO Ishida, MS Povich9 e L.A. Hillenbrand para COIN , 21 de julho de 2021, Astronomia e astrofísica. DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202141198
resumo: Os pesquisadores desenvolveram um modelo inovador chamado Brain Language Model (BrainLM), usando inteligência artificial generativa para mapear a atividade cerebral e suas implicações no comportamento e nas doenças. O BrainLM aproveita 80.000 exames de 40.000 indivíduos para criar um modelo básico que captura a dinâmica da atividade cerebral sem exigir dados específicos relacionados a doenças.
Este modelo reduz significativamente o custo e o volume de dados necessários para estudos tradicionais do cérebro e fornece uma estrutura poderosa que pode prever condições como depressão, ansiedade e TEPT de forma mais eficaz do que outras ferramentas. O BrainLM está mostrando aplicação eficaz em ensaios clínicos, reduzindo potencialmente os custos pela metade ao identificar os pacientes com maior probabilidade de se beneficiarem de novos tratamentos.
Principais fatos:
Modelo de IA generativo: BrainLM usa IA generativa para analisar padrões de atividade cerebral a partir de conjuntos de dados em grande escala, aprendendo a dinâmica subjacente sem detalhes específicos do paciente.
Custo e eficiência em pesquisa: O modelo reduz a necessidade de inscrever pacientes em grande escala em ensaios clínicos, o que poderia reduzir significativamente os custos ao utilizar as suas capacidades preditivas para selecionar candidatos apropriados para estudos.
Ampla aplicação: Testado em diferentes scanners e dados demográficos, o BrainLM mostrou desempenho superior na previsão de vários problemas de saúde mental e é promissor para auxiliar futuras pesquisas e estratégias de tratamento.
fonte: Faculdade de Medicina de Baylor
Uma equipe de pesquisadores do Baylor College of Medicine e da Universidade de Yale combinou inteligência artificial generativa (IA) para criar um modelo básico de atividade cerebral. O Brain Language Model (BrainLM) foi desenvolvido para modelar o cérebro in silico e determinar como as atividades cerebrais se relacionam com o comportamento humano e as doenças cerebrais.
A pesquisa foi publicada como um artigo de conferência no ICLR 2024.
“Sabemos há muito tempo que a atividade cerebral está ligada ao comportamento de uma pessoa e a muitas doenças, como convulsões ou doença de Parkinson”, diz o Dr. Shadi Abdullah, professor associado do Departamento Menninger de Psiquiatria e Ciências do Comportamento da Universidade Baylor e Universidade Baylor. Coautor do artigo.
Quando o modelo aprendeu a dinâmica, eles a testaram em um conjunto de testes negligenciado. Crédito: Notícias de Neurociências
“A imagem funcional do cérebro, ou fMRI, permite-nos observar a atividade cerebral em todo o cérebro, mas anteriormente não conseguimos capturar totalmente a dinâmica dessas atividades no tempo e no espaço usando ferramentas tradicionais de análise de dados.
“Recentemente, as pessoas começaram a usar o aprendizado de máquina para capturar a complexidade do cérebro e como ele se relaciona com certas doenças, mas isso acaba exigindo um registro e triagem completos de milhares de pacientes com um comportamento ou doença específica, o que é um processo muito caro.”
O poder das novas ferramentas generativas de IA reside na sua utilização para criar modelos básicos independentes de uma tarefa específica ou de um grupo específico de pacientes. A IA generativa pode atuar como um detetive que revela padrões ocultos em um conjunto de dados.
Ao analisar os pontos de dados e as relações entre eles, estes modelos podem aprender a dinâmica subjacente – como e por que as coisas mudam ou evoluem.
Esses modelos básicos são então ajustados para compreender uma variedade de tópicos. Os pesquisadores usaram IA generativa para capturar como funciona a atividade cerebral, independentemente de um distúrbio ou doença específica.
Isso pode se aplicar a qualquer população sem a necessidade de conhecer o comportamento de uma pessoa ou informações sobre sua doença, histórico ou idade. A atividade cerebral só é necessária para ensinar ao computador e ao modelo de IA como a atividade cerebral evolui no espaço e no tempo.
A equipe realizou 80 mil exames de 40 mil pessoas e treinou o modelo para ver como as atividades cerebrais se relacionam entre si ao longo do tempo, criando o modelo básico de atividade cerebral, BrainLM. Agora, os pesquisadores podem usar o BrainLM para definir uma tarefa específica e fazer perguntas em outros estudos.
“Se você quiser fazer um ensaio clínico para desenvolver um medicamento para depressão, por exemplo, isso pode custar centenas de milhões de dólares porque é preciso inscrever um grande número de pacientes e tratá-los por um longo tempo.
“Com o poder do BrainLM, podemos reduzir esse custo pela metade, matriculando apenas metade das pessoas e usando o poder do BrainLM para selecionar os indivíduos mais dispostos a se beneficiar do tratamento. Portanto, o BrainLM pode aplicar o conhecimento de 80.000 exames em casos específicos. assuntos de estudo.”
A primeira etapa, o pré-processamento, resume os sinais e remove ruídos não relacionados à atividade cerebral. Os pesquisadores colocaram os resumos em um modelo de aprendizado de máquina e mascararam uma porcentagem dos dados para cada pessoa. Quando o modelo aprendeu a dinâmica, eles a testaram em um conjunto de testes negligenciado.
Eles também o testaram em diferentes amostras para entender até que ponto o modelo poderia generalizar para dados obtidos usando diferentes scanners e em diferentes populações, como adultos mais velhos e jovens.
Eles descobriram que o BrainLM teve um bom desempenho em diferentes amostras. Eles também descobriram que o BrainLM prevê a gravidade da depressão, ansiedade e TEPT melhor do que outras ferramentas de aprendizado de máquina que não usam IA generativa.
“Descobrimos que o BrainLM funciona muito bem. Ele prevê a atividade cerebral em uma nova amostra que foi ocultada durante o treinamento e também funciona bem com dados de novos scanners e novas populações”, disse Abdullah.
“Estes resultados impressionantes foram alcançados através de inquéritos a 40.000 pessoas. Estamos agora a trabalhar para aumentar significativamente o conjunto de dados de formação.
“Quanto mais forte for o modelo que pudermos construir, mais poderemos fazer para ajudar a cuidar dos pacientes, como desenvolver um novo tratamento para doenças mentais ou orientar a neurocirurgia para convulsões ou estimulação cerebral profunda.”
Os pesquisadores planejam aplicar este modelo em pesquisas futuras para prever doenças relacionadas ao cérebro.
Sobre notícias de pesquisa em inteligência artificial e neurociência
Espera-se que uma intensa tempestade solar torne a aurora boreal mais poderosa na sexta-feira, e as previsões indicam que a aurora boreal poderá ser vista tão ao sul dos Estados Unidos quanto no Alabama.
Uma série de erupções solares e erupções solares podem levar a intensas tempestades geomagnéticas e “exibições espetaculares de aurora boreal” na Terra desde a noite de sexta-feira até o fim de semana, disse o Centro de Previsão do Clima Espacial da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica na quinta-feira.
Esta foi a primeira hora de uma forte tempestade geomagnética A agência emitiu Desde 2005.
“Temos um evento raro em mãos”, disse Sean Dahl, coordenador de serviços do Centro de Previsão do Clima Espacial em Boulder, Colorado. “Estamos um pouco preocupados. Faz muito tempo que não vemos isso.”
Dado que fortes tempestades geomagnéticas têm o potencial de perturbar as comunicações e as redes eléctricas na Terra, bem como os satélites no espaço, os operadores de satélites e de redes foram instruídos a prepararem-se.
Ele disse que os meteorologistas esperam que a tempestade chegue por volta das 20h, horário do leste dos EUA, na sexta-feira.
“Temos menos certeza sobre o momento destes eventos, porque estamos a falar de algo a 150 milhões de quilómetros de distância”, disse Dahl, referindo-se à distância do Sol à Terra.
Uma espaçonave da NASA orbitando a cerca de um milhão de milhas da Terra, chamada Advanced Composition Explorer, ajudará os meteorologistas a medir o vento solar e a compreender o momento e os impactos potenciais com mais precisão.
As luzes do norte, ou aurora boreal, vêm de partículas carregadas liberadas pelo sol durante tempestades solares. As exibições coloridas são criadas quando nuvens dessas partículas energéticas colidem com o campo magnético da Terra e interagem com átomos e moléculas na atmosfera superior do planeta.
As luzes do norte normalmente iluminam o céu noturno em altas latitudes, mas durante períodos de intensa atividade solar, elas podem ser vistas mais ao sul do que o normal.
A agência mantém b Painel Aurora Que fornece previsões de curto prazo para a aurora boreal. Se as condições estiverem claras, a aurora boreal será melhor visualizada em locais escuros, longe das luzes da cidade.
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Os smartphones podem ser capazes de capturar imagens da aurora boreal em locais ao sul, onde o olho humano não consegue ver nada incomum, disse Dahl.
De acordo com o Centro de Previsão do Clima Espacial, várias erupções solares “moderadas a fortes” foram detectadas desde a manhã de quarta-feira. As explosões solares liberam nuvens de plasma e partículas carregadas, chamadas ejeções de massa coronal, no espaço. O centro disse que pelo menos cinco explosões e ejeções de massa coronal associadas parecem estar direcionadas para a Terra.
“Erupções solares adicionais podem levar a condições persistentes de tempestade geomagnética durante o fim de semana”, disse ela em comunicado.
Quando direcionada para a Terra, esta radiação geomagnética e solar pode induzir correntes em linhas de transmissão de alta tensão e causar problemas aos transformadores da rede elétrica.
Uma das tempestades geomagnéticas mais prejudiciais ocorreu em 1989, quando quase 6 milhões de pessoas em Montreal, Canadá, ficaram sem energia durante nove horas. De acordo com a NASA. Algumas partes do nordeste dos Estados Unidos e da Suécia também foram afetadas por este evento.
A SpaceX lançou 20 satélites Starlink Internet da Califórnia na manhã de sexta-feira (10 de maio), incluindo 13 satélites com capacidade direta para célula.
Um foguete Falcon 9 com um veículo Starlink decolou da Base da Força Espacial de Vandenberg na sexta-feira às 12h30 EDT (04h30 GMT; 21h30 de 9 de maio, horário local da Califórnia). A SpaceX planejou originalmente lançar a missão na noite de quarta-feira (8 de maio), mas desistiu da tentativa.
O primeiro estágio do foguete Falcon 9 retornou à Terra cerca de 8 minutos após o lançamento conforme planejado, pousando no drone Of Course I Still Love You da SpaceX, que estava estacionado no Oceano Pacífico.
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Um foguete SpaceX Falcon 9 pousa no convés de um navio drone logo após o lançamento de 20 satélites Starlink da Base da Força Espacial de Vandenberg, na Califórnia, em 10 de maio de 2024. (Crédito da imagem: SpaceX)
Este foi o quarto lançamento e pouso deste primeiro estágio específico, de acordo com A Descrição da missão SpaceX.
Enquanto isso, o estágio superior do foguete Falcon 9 continuou a transportar satélites Starlink para a órbita baixa da Terra (LEO) e, eventualmente, Publique-os Lá cerca de 61,5 minutos após a decolagem.
A SpaceX acaba de lançar sua missão Starlink na quarta-feira, enviando 23 satélites para a órbita baixa da Terra a partir do Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida.
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Lançamentos consecutivos não são novidade para a SpaceX atualmente. Em 30 de março, por exemplo, a empresa lançou duas missões – um Starlink boost e um satélite de comunicações Eutelsat 36D – com menos de quatro horas de intervalo, ambas da Costa Espacial da Flórida.
Nota do editor: Esta história foi atualizada às 12h30 ET do dia 9 de maio com notícias da data de lançamento do novo alvo em 9 de maio, e novamente às 2h ET do dia 10 de maio com notícias do sucesso do lançamento, pouso do foguete e implantação do satélite .
