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O mais novo telescópio espacial da NASA irá pesquisar 450 milhões de galáxias

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O mais novo telescópio espacial da NASA irá pesquisar 450 milhões de galáxias

O telescópio espacial SPHEREx da NASA, projetado para mapear o céu, está em fase final de preparação. Será lançado em abril de 2025 para estudar as origens da água e dos elementos necessários à vida, à formação das galáxias e à expansão inicial do universo. Trabalhando em infravermelho, os dados do SPHEREx serão analisados ​​por uma equipe global e tornados públicos. Crédito: Instituto de Tecnologia da Califórnia

Os principais elementos se reúnem para NASAA missão SPHEREx é um telescópio espacial que criará um mapa do universo sem precedentes.

O telescópio espacial SPHEREx da NASA está começando a se parecer muito com quando atinge a órbita da Terra e começa a mapear todo o céu. Abreviação de Espectrofotômetro para a História do Universo, Época de Reionização e Explorador de Gelo, SPHEREx se assemelha a uma trombeta, embora tenha cerca de 8,5 pés (2,6 metros) de altura e cerca de 10,5 pés (3,2 metros) de largura. Dando ao observatório a sua forma distinta é a sua forma cónica Fóton Os escudos, que estão sendo montados em uma sala limpa do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia.

Sarah Soska Photon protege a espaçonave SPHEREx da NASA

Sarah Soska, vice-gerente de carga útil e engenheira de sistemas de carga útil da missão SPHEREx da NASA, observa um dos escudos de fótons da espaçonave. Esses cones concêntricos protegem o telescópio da luz e do calor do Sol e da Terra, que podem sobrecarregar os detectores do telescópio. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech

Blindagem e operação

Três cones, um dentro do outro, cercarão o telescópio SPHEREx para protegê-lo da luz e do calor do Sol e da Terra. A espaçonave varrerá todas as partes do céu, escaneando o interior da Terra, para completar dois mapas de todo o céu a cada ano.

Escudo de fótons da nave espacial SPHEREx da NASA

Aqui é mostrada parte de um dos escudos de fótons do telescópio SPHEREx da NASA sendo montado na Applied Aerospace Structures em Stockton, Califórnia. Crédito: AACS

“O SPHEREx tem que ser muito flexível porque a espaçonave precisa se mover de forma relativamente rápida enquanto examina o céu”, disse ele. Laboratório de Propulsão a JatoSarah Soska, vice-gerente de carga útil e engenheira de sistemas de carga útil da missão. “Não parece, mas a armadura é na verdade muito leve e feita de camadas de materiais como um sanduíche. A parte externa tem folhas de alumínio e a parte interna é uma estrutura de alumínio em forma de favo de mel que parece papelão – leve, mas resistente .”


NASA SPHEREx criará um mapa do céu como nenhum outro. Confira alguns dos equipamentos especiais que a expedição está usando para conduzir ciência de ponta. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech

Objetivos da missão

Quando for lançado – o mais tardar em abril de 2025 – o SPHEREx ajudará os cientistas a compreender melhor a origem da água e de outros componentes essenciais necessários à vida. Para fazer isso, a missão irá medir a abundância de água gelada em nuvens interestelares de gás e poeira, onde nascem novas estrelas e a partir das quais os planetas eventualmente se formam. Estudará a história cósmica das galáxias medindo a luz coletiva que elas produzem. Estas medições ajudarão a descobrir quando as galáxias começaram a se formar e como a sua composição mudou ao longo do tempo. Finalmente, ao mapear a posição de milhões de galáxias umas em relação às outras, o SPHEREx irá procurar novas pistas sobre como ocorreu a rápida expansão, ou inflação, do Universo uma fração de segundo após o Big Bang.

Radiador NASA SPHEREx V Groove

Amelia Cowan, líder de integração mecânica da missão SPHEREx da NASA, é mostrada com um radiador em forma de V, uma peça de hardware que ajudará a manter o telescópio espacial resfriado. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech

Legal e estável

SPHEREx fará tudo isso detectando luz infravermelha, uma faixa de comprimentos de onda maior que a luz visível que o olho humano pode ver. A luz infravermelha às vezes é chamada de radiação térmica porque todos os objetos quentes a emitem. Até um telescópio pode criar luz infravermelha. Como esta luz pode interferir nos detectores, o telescópio deve ser mantido fresco – abaixo de 350 graus abaixo de zero F (cerca de -210 graus Celsius).

Um escudo externo de fótons bloqueará a luz e o calor do Sol e da Terra, e as lacunas entre os cones impedirão que o calor entre em direção ao telescópio. Mas para garantir que o SPHEREx atinja sua temperatura operacional ultrafria, ele também precisa de algo chamado radiador com ranhura em V: três espelhos cônicos, cada um como um guarda-chuva invertido, empilhados uns sobre os outros. Localizados abaixo dos escudos de fótons, cada um consiste em uma série de cunhas que redirecionam a luz infravermelha para que ela salte através das lacunas entre os escudos e saia para o espaço. Isso remove o calor transferido através dos suportes do barramento de temperatura ambiente da espaçonave que contém o computador e os componentes eletrônicos.

“Não estamos apenas interessados ​​em quão frio é o SPHEREx, mas também se a sua temperatura permanece a mesma”, disse Konstantin Pinanin, gestor de carga útil da missão do JPL. “Se a temperatura mudar, a sensibilidade do detector pode mudar, o que pode ser interpretado como um sinal falso.”

Teste do telescópio SPHEREx da NASA no Jet Propulsion Laboratory (JPL).

O telescópio da missão SPHEREx da NASA está em testes no Jet Propulsion Laboratory (JPL). Ele é inclinado em sua base para que possa ver o máximo possível do céu, permanecendo sob a proteção de três cones concêntricos que protegem o telescópio da luz e do calor do Sol e da Terra. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech

Olho no céu

O coração do SPHEREx é, obviamente, o seu telescópio, que recolhe luz infravermelha de fontes distantes usando três espelhos e seis detectores. O telescópio é inclinado em sua base para que possa ver o máximo possível do céu, permanecendo sob a proteção dos escudos de fótons.

O telescópio, construído pela Ball Aerospace em Boulder, Colorado, chegou em maio ao Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, Califórnia, onde foi integrado com detectores e um radiador com ranhura em V. Depois, no JPL, os engenheiros montaram-no numa mesa oscilante que simulava a vibração que o telescópio suportaria durante a viagem do foguetão ao espaço. Em seguida, regressou ao Caltech, onde os cientistas confirmaram que os seus espelhos ainda estavam focados após um teste de vibração.

Filtro de espectroscopia NASA SPHEREx

O rover SPHEREx da NASA usará esses filtros para realizar espectroscopia, uma técnica que os cientistas podem usar para estudar a composição de um objeto ou medir sua distância. Cada filtro – do tamanho aproximado de um biscoito – tem várias partes que bloqueiam todos os comprimentos de onda específicos da luz infravermelha, exceto um. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech

A “visão” infravermelha da SPHEREx.

Os espelhos dentro do telescópio SPHEREx coletam luz de objetos distantes, mas são os detectores que podem “ver” os comprimentos de onda infravermelhos que a missão está tentando observar.

Uma estrela como o nosso Sol emite toda a gama de comprimentos de onda visíveis, por isso é branca (embora a atmosfera da Terra faça com que ela apareça). Eles parecem mais amarelos aos nossos olhos). Um prisma pode dividir essa luz em seus comprimentos de onda componentes – o arco-íris. Isso é chamado de espectroscopia.

SPHEREx usará filtros montados no topo de seus detectores para realizar a espectroscopia. Cada filtro do tamanho aproximado de um biscoito parece iridescente a olho nu e contém várias partes para bloquear todos os comprimentos de onda específicos da radiação infravermelha, exceto um. Cada objeto observado pelo SPHEREx será fotografado através de cada peça, permitindo aos cientistas ver os comprimentos de onda específicos da luz infravermelha emitida por esse objeto, seja ele uma estrela ou uma galáxia. No total, o telescópio pode observar mais de 100 comprimentos de onda diferentes.

A partir disso, SPHEREx criará mapas do universo diferentes de todos os vistos antes.

Missão SPHEREx da NASA

SPHEREx é gerenciado pelo Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da Divisão de Astrofísica da NASA dentro da Diretoria de Missões Científicas em Washington. A Ball Aerospace construiu o telescópio e fornecerá o ônibus da espaçonave. A análise científica dos dados SPHEREx será conduzida por uma equipe de cientistas baseada em 10 instituições nos Estados Unidos e na Coreia do Sul. Os dados serão processados ​​e arquivados no IPAC no Caltech. O conjunto de dados SPHEREx estará disponível publicamente.

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Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

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Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

Impressão artística da vista em grande escala de FU~Ori. A imagem mostra fluxos resultantes da interação entre o poderoso vento estelar alimentado pela explosão e a atmosfera remanescente a partir da qual a estrela se formou. Os ventos estelares criam um choque poderoso no interior da atmosfera, e o gás dióxido de carbono arrastado pelo choque é o que o novo ALMA revelou. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

Alma As observações da FU Orionis revelam como a acreção gravitacional de uma corrente de gás passada causa brilhos repentinos em estrelas jovens, lançando luz sobre os processos de formação de estrelas e planetas.

Um grupo incomum de estrelas na constelação de Órion revelou seus segredos. FU Orionis, um sistema estelar duplo, chamou a atenção dos astrónomos pela primeira vez em 1936, quando a estrela central subitamente se tornou 1.000 vezes mais brilhante que o normal. Este comportamento, esperado em estrelas moribundas, nunca foi visto antes numa estrela jovem como Vo Orionis.

Este estranho fenómeno inspirou uma nova classificação de estrelas com o mesmo nome (FUou Estrelas). As estrelas brilham repentinamente, explodindo em brilho, antes de escurecer novamente depois de muitos anos.

Entende-se agora que este brilho se deve ao facto de as estrelas obterem energia dos seus arredores através da acreção gravitacional, a principal força que forma estrelas e planetas. No entanto, como e porquê isto aconteceu permaneceu um mistério – até agora, graças aos astrónomos que utilizaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Notas inovadoras com o ALMA

FU Ori tem devorado material há quase 100 anos para manter a sua erupção. “Finalmente encontramos a resposta para a forma como estas jovens estrelas reabastecem a sua massa”, explica Antonio Hales, vice-diretor do Centro Regional da América do Norte do ALMA e cientista. no Observatório Astronômico Nacional Al-Radawi, autor principal desta pesquisa, publicada em 29 de abril no. Jornal Astrofísico. “Pela primeira vez, temos evidências observacionais diretas dos materiais que alimentam as explosões”.

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Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

As observações do ALMA revelaram um longo e fino fluxo de monóxido de carbono caindo sobre FU Orionis. Parece que este gás não contém combustível suficiente para resistir à atual explosão. Em vez disso, pensa-se que este fluxo de acreção seja um remanescente de uma estrutura anterior muito maior que caiu neste jovem sistema estelar.

“É possível que a interação com um fluxo maior de gás no passado tenha desestabilizado o sistema e causado o aumento do brilho”, explica Hales.

Avanços na compreensão da formação estelar

Os astrónomos usaram diversas configurações de antenas ALMA para capturar diferentes tipos de emissões provenientes da FU Orionis e detectar o fluxo de massa para o sistema estelar. Eles também incorporaram novos métodos numéricos para modelar o fluxo de massa como um fluxo cumulativo e estimar suas propriedades.

“Comparamos a forma e a velocidade da estrutura observada com as esperadas de uma cascata de gases em queda, e os números fizeram sentido”, diz Ashish Gupta, Ph.D. candidato no Observatório Europeu do Sul (Isso) e coautor deste trabalho, que desenvolveu os métodos utilizados para modelar o dispositivo de emissão cumulativa.

Sistema de acumulação de streamer duplo Fu Ori

Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

“A gama de escalas angulares que podemos explorar com um único instrumento é verdadeiramente notável,” acrescenta Sebastian Pérez da Universidade de Santiago do Chile (USACH). “O ALMA dá-nos uma visão abrangente da dinâmica da formação de estrelas e planetas, a partir da observação. grandes nuvens moleculares nas quais nascem centenas de estrelas, até as métricas mais comuns para sistemas solares.”, diretor do Núcleo Milênio de Exoplanetas Jovens e Suas Luas (YEMS) no Chile, e coautor desta pesquisa.

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Estas observações também revelaram um fluxo lento de monóxido de carbono da FU Orionis. Este gás não está relacionado com a recente explosão. Em vez disso, assemelha-se a fluxos observados em torno de outros protocorpos estelares.

“Ao compreender como estas estrelas estranhas são feitas, confirmamos o que sabemos sobre como as diferentes estrelas e planetas se formam”, acrescenta Hales. “Acreditamos que todas as estrelas sofrem eventos explosivos. discos em torno das estrelas emergentes e dos planetas em que elas se formam.”

“Temos estudado FU Orionis desde as primeiras observações do ALMA em 2012”, acrescenta Hales. É ótimo que finalmente estejamos obtendo respostas.

Referência: “Detecção de uma acreção lenta de grande angular e dispositivo de jato em torno de FU Orionis” por A. S. Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, J. P. Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, J. E. Pineda, A. Santamaria-Miranda, J. Tobin, B. Weber, Z. Zhou, e A. Zorlu, 29 de abril de 2024, Jornal Astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad31a1

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Comparação da tripulação comercial da NASA Boeing Starliner e SpaceX Dragon

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Os cientistas descobriram uma forma de compensar os efeitos dos genes que encurtam a vida em mais de 60%.

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Os cientistas descobriram uma forma de compensar os efeitos dos genes que encurtam a vida em mais de 60%.

Novas pesquisas sugerem que um estilo de vida saudável pode reduzir significativamente a influência dos genes que predispõem à redução da expectativa de vida, talvez em mais de 60%. O estudo utilizou dados de mais de 350.000 indivíduos do Biobank do Reino Unido para analisar os efeitos dos riscos genéticos e fatores de estilo de vida na expectativa de vida. Concluiu que estilos de vida desfavoráveis ​​e predisposição genética aumentam de forma independente o risco de morte prematura, destacando a importância de comportamentos saudáveis ​​no prolongamento da esperança de vida, especialmente para aqueles em risco genético. Crédito: SciTechDaily.com

Um estilo de vida pouco saudável aumenta o risco de morte em 78%, independentemente da predisposição genética.

Análise de dados de estudos de grande escala e longo prazo, publicados em Medicina Baseada em Evidências do BMJEle ressalta que a adoção de um estilo de vida saudável pode neutralizar o efeito dos genes que encurtam a expectativa de vida em mais de 60%.

Embora os genes e o estilo de vida pareçam ter um efeito aditivo na longevidade de uma pessoa, um estilo de vida pouco saudável está independentemente associado a um risco aumentado de 78% de morte prematura, independentemente da predisposição genética, sugere a investigação.

O Índice de Risco Genético (PRS) combina múltiplas variantes genéticas para chegar à predisposição genética geral de uma pessoa para uma vida útil mais longa ou mais curta. O estilo de vida – consumo de tabaco, consumo de álcool, qualidade da dieta, quantidade de sono e níveis de atividade física – é um fator importante.

Mas não está claro até que ponto um estilo de vida saudável pode compensar uma predisposição genética para uma expectativa de vida mais curta, dizem os pesquisadores.

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Para explorar isto ainda mais, contaram com um total de 353.742 adultos, recrutados para o Biobank do Reino Unido entre 2006 e 2010, e cuja saúde foi acompanhada até 2021.

Uma pontuação de risco genético foi derivada para riscos de vida longos (20% dos participantes), intermediários (60%) e curtos (20%), usando dados do estudo de coorte LifeGen.

A pontuação ponderada de estilo de vida saudável, que inclui não fumar atualmente, consumo moderado de álcool, atividade física regular, forma corporal saudável, sono adequado e dieta saudável, foi categorizada em favorável (23% dos participantes), regular (56%) e médio. (56%). e padrões de estilo de vida desfavoráveis ​​(22%), utilizando dados do estudo US NHANES.

Resultados do estilo de vida e riscos genéticos

Durante um período médio de acompanhamento de aproximadamente 13 anos, 24.239 participantes morreram.

Aqueles com predisposição genética para uma vida curta tinham 21% mais probabilidade de morrer precocemente do que aqueles com predisposição genética para uma vida longa, independentemente do estilo de vida.

Da mesma forma, aqueles com um estilo de vida inadequado tinham 78% mais probabilidade de morrer prematuramente do que aqueles com um estilo de vida adequado, independentemente da sua predisposição genética.

Aqueles com alto risco genético de vida curta e que tinham um estilo de vida inadequado tinham duas vezes mais probabilidade de morrer do que aqueles com predisposição genética para uma vida longa e que tinham um estilo de vida adequado.

Quatro fatores em particular parecem constituir uma combinação ideal de estilo de vida: não fumar; Atividade física regular. Sono adequado à noite. E siga uma dieta saudável.

Este é um estudo observacional e, como tal, não podem ser tiradas conclusões definitivas sobre causa e efeito, os investigadores reconhecem várias limitações às suas descobertas.

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Por exemplo, o estilo de vida foi avaliado apenas num momento e as escolhas de estilo de vida variaram de acordo com a idade. Todos os participantes eram também descendentes de europeus, o que pode limitar a generalização dos resultados, dizem os investigadores.

No entanto, sugerem que as suas descobertas sugerem que o risco genético de redução da esperança de vida ou morte prematura pode ser compensado por um estilo de vida adequado em cerca de 62%.

Aqueles com alto risco genético de escassez poderiam prolongar a sua esperança de vida em quase 5,5 anos aos 40 anos com um estilo de vida saudável, sugerem os investigadores, acrescentando que, dada a forma como os hábitos de vida se estabelecem antes da meia-idade, devem ser tomadas medidas para mitigar a predisposição genética. Uma vida mais curta é necessária antes disso.

Os pesquisadores concluíram: “Este estudo demonstra o papel fundamental de um estilo de vida saudável na mitigação do efeito de fatores genéticos na redução da expectativa de vida”. “As políticas de saúde pública para melhorar estilos de vida saudáveis ​​servirão como complementos poderosos aos cuidados de saúde tradicionais e mitigarão o impacto dos factores genéticos na esperança de vida humana.”

Referência: “Predisposição genética, padrões de estilo de vida modificáveis ​​e seus efeitos combinados na expectativa de vida humana: evidências de vários estudos de coorte” por Zilong Bian, Lijuan Wang, Rong Fan, Jing Sun, Lili Yu, Meihong Xu, Paul R. H. J. Timmers e Xia Chen , James F. Wilson, Evropi Theodoratou, Shifeng Wu e Xue Li, 29 de abril de 2024, Medicina Baseada em Evidências do BMJ.
DOI: 10.1136/bmjebm-2023-112583

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