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Pontuações numéricas são quase perfeitas para prever demência

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Pontuações numéricas são quase perfeitas para prever demência

resumo: Pesquisadores criaram um algoritmo novo, preciso e fácil de interpretar para prever comprometimento cognitivo leve e demência em idosos.

fonte: Universidade Columbia

Usando técnicas de aprendizado em grupo e dados longitudinais do grande Estudo de Direção Normal, pesquisadores da Escola de Saúde Pública Mailman da Universidade de Columbia, Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da Fundação Vu e Faculdade de Médicos e Cirurgiões de Vagelos desenvolveram um algoritmo novo, interpretável e altamente preciso para prever comprometimento cognitivo leve e demência em motoristas mais velhos.

Tags numéricas referem-se a variáveis ​​criadas a partir de dados capturados por meio de dispositivos de gravação em um ambiente do mundo real. Esses dados podem ser processados ​​para medir comportamento de direção, desempenho e padrão de cadência espacial com detalhes excepcionais.

O estudo foi publicado na revista Inteligência artificial na medicina.

Os pesquisadores usaram um método de classificação baseado em interação para selecionar as variáveis ​​preditivas no conjunto de dados. Esse modelo de aprendizado alcançou até 96% de precisão na previsão de comprometimento cognitivo leve e demência, superando os modelos tradicionais de aprendizado de máquina, como regressão logística e florestas aleatórias – uma técnica estatística amplamente usada em inteligência artificial para classificação do estado da doença.

“Nosso novo modelo de aprendizado em grupo baseado em pontuações numéricas e características demográficas básicas pode prever comprometimento cognitivo leve e demência em motoristas mais velhos com excelente precisão”, disse Sharon D, professor associado de engenharia civil e mecânica de engenharia na Columbia Engineering e principal autor do estudo. .

Os investigadores construíram uma variável de 200 unidades usando motorista natural, veículo e dados de direção ambiental capturados por dispositivos de gravação no veículo para 2.977 motoristas participantes do projeto Longitudinal Research on Older Persons (LongROAD), um estudo de coorte prospectivo conduzido em cinco locais em todo o território contíguo Estados Unidos e patrocinado pela Corporação AAA para segurança no trânsito.

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No momento da inscrição, os participantes eram motoristas ativos com idades entre 65 e 79 anos e eram cognitivamente saudáveis. Os dados utilizados neste estudo são provenientes dos primeiros três anos de acompanhamento, de agosto de 2015 a março de 2019. Durante o acompanhamento, 36 participantes foram diagnosticados com comprometimento cognitivo leve, 8 com doença de Alzheimer e 17 com outra ou doença não especificada. demência.

Os pesquisadores conduziram uma série de experimentos de modelagem de computador e descobriram que o novo modelo de aprendizado em grupo é 6 a 10% mais preciso do que os modelos de floresta aleatória e regressão logística na previsão de comprometimento cognitivo leve e demência.

Tags numéricas referem-se a variáveis ​​criadas a partir de dados capturados por meio de dispositivos de gravação em um ambiente do mundo real. A imagem é de domínio público

As duas variáveis ​​de direção mais influentes são a taxa de conversão da direita para a esquerda e o número de eventos de frenagem brusca (definidos como manobras com taxas de desaceleração ≥ 0,4g). apontou D.

“Cerca de 85 por cento dos idosos nos Estados Unidos são motoristas licenciados. Como o meio de transporte pessoal preferido, dirigir desempenha um papel importante na manutenção da independência, autocontrole, sociabilidade e qualidade de vida. funções cognitivas e físicas.

disse Guohua Li, MD, DrPH, professor de epidemiologia e anestesia na Columbia Mailman School of Public Health e Vagelos College of Physicians and Surgeons, e autor sênior.

“A detecção precoce de comprometimento cognitivo leve e demência pode levar a avaliação, diagnóstico e intervenções oportunas, que são particularmente importantes na ausência de tratamentos eficazes”.

Sobre esta notícia de pesquisa de inteligência artificial e demência

autor: assessoria de imprensa
fonte: Universidade Columbia
comunicação: Assessoria de Imprensa – Universidade de Columbia
foto: A imagem é de domínio público

Pesquisa original: Acesso fechado.
Triagem para comprometimento cognitivo leve e demência em idosos usando dados normais de direção e classificação baseada em interação do escore de afetoEscrito por Xuan Di et al. Inteligência artificial na medicina


um resumo

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Triagem para comprometimento cognitivo leve e demência em idosos usando dados normais de direção e classificação baseada em interação do escore de afeto

Vários estudos recentes indicam que mudanças atípicas nos comportamentos de direção parecem ser sinais precoces de comprometimento cognitivo leve (CCL) e demência. No entanto, esses estudos são limitados por amostras pequenas e tempo de acompanhamento curto.

Este estudo teve como objetivo desenvolver um método de classificação baseado em interação com base em uma estatística chamada escore de influência (ou seja, escore I) para prever comprometimento cognitivo leve e demência usando dados de direção normal coletados do projeto Longitudinal Research on Older Adults (LongROAD). As trajetórias normais de direção foram coletadas por meio de gravadores de veículos por até 44 meses de 2.977 participantes que eram cognitivamente saudáveis ​​no momento da gravação. Esses dados foram posteriormente processados ​​e agregados para gerar 31 variáveis ​​temporais sequenciais de condução.

Por causa das propriedades de séries temporais de alta dimensão para direcionar variáveis, usamos um I-score para seleção de variável. A escala I é uma medida para avaliar a capacidade preditiva de variáveis ​​e tem se mostrado eficaz na distinção entre variáveis ​​ruidosas e preditivas em big data. É apresentado aqui para identificar unidades ou grupos de variáveis ​​influentes que representam interações complexas entre variáveis ​​explicativas. Pode ser interpretado em relação à medida em que as variáveis ​​e suas interações contribuem para a previsão do classificador.

Além disso, o I-Score melhora o desempenho dos classificadores em conjuntos de dados não balanceados devido à sua associação com a pontuação F1. Usando as variáveis ​​preditivas identificadas pelo I-Score, blocos residuais baseados em interação são gerados sobre os módulos I-Score para gerar previsões e agregar esses agregados de aprendizado para aprimorar a previsão do classificador geral.

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Experimentos usando dados de direção natural mostram que nosso método de classificação proposto alcança a melhor precisão (96%) para prever comprometimento cognitivo leve (MCI) e demência, seguido por floresta aleatória (93%) e regressão logística (88%). Em termos de pontuação F1 e AUC, nosso classificador proposto atinge 98% e 87%, respectivamente, seguido por floresta aleatória (com pontuação F1 de 96% e AUC de 79%) e regressão logística (com pontuação F1 de 92%) e AUC de 77%. ).

Os resultados indicam que incorporar um I-score em algoritmos de aprendizado de máquina pode melhorar significativamente o desempenho do modelo para prever comprometimento cognitivo leve (MCI) e demência em motoristas mais velhos.

Também executamos uma análise de importância de recursos e descobrimos isso Taxa de rotação da direita para a esquerda E Número de eventos de travagem brusca são as variáveis ​​de direção mais importantes que predizem comprometimento cognitivo leve (CCL) e demência.

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Alguns satélites da NASA em breve deixarão de enviar dados para a Terra

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Alguns satélites da NASA em breve deixarão de enviar dados para a Terra

Em algum momento nos próximos anos – ninguém sabe exatamente quando – três satélites da NASA, cada um tão pesado quanto um elefante, sairão de escala.

Eles já estão à deriva e perdendo altitude aos poucos. Eles observam o planeta há mais de duas décadas, muito mais tempo do que se esperava, ajudando-nos a prever o tempo, a gerir incêndios florestais, a monitorizar derrames de petróleo e muito mais. Mas a idade os alcança e logo eles servirão seu último saque e começarão sua lenta e final queda no chão.

É um momento que os cientistas temem.

Quando os três orbitadores – Terra, Aqua e Aura – forem desligados, muitos dos dados que estavam coletando irão com eles, e os satélites mais novos não compensarão toda a desaceleração. Os investigadores terão de recorrer a fontes alternativas que podem não satisfazer as suas necessidades específicas ou procurar soluções alternativas que permitam a continuidade dos seus registos.

Com alguns dos dados que estes satélites recolhem, a situação fica ainda pior: nenhum outro instrumento continuará a coletá-los. Dentro de alguns anos, as belas características que revela sobre o nosso mundo tornar-se-ão ainda mais misteriosas.

“A perda destes dados insubstituíveis é simplesmente trágica”, disse Susan Solomon, química atmosférica do MIT. “Numa altura em que o planeta precisa desesperadamente de nos concentrarmos na compreensão de como somos afetados por ele e como o afetamos, parecemos estar catastroficamente adormecidos ao volante.”

A principal área que negligenciamos é a estratosfera, o lar mais importante da camada de ozônio.

Através do ar rarefeito e frio da estratosfera, as moléculas de ozônio são constantemente criadas e destruídas, ejetadas e varridas, à medida que interagem com outros gases. Alguns destes gases têm origem natural; Outros estão lá por nossa causa.

Um instrumento do Aura, uma sonda de micro-ondas, dá-nos a melhor visão deste intenso drama químico, disse Ross J. Salwich, cientista atmosférico da Universidade de Maryland. Assim que a coroa desaparecer, a nossa visão ficará consideravelmente turva, disse ele.

Recentemente, dados de sondas de micro-ondas de membros provaram sua importância de maneiras inesperadas, disse o Dr. Salwich. Mostrou a extensão dos danos ao ozono provocados por incêndios florestais devastadores na Austrália no final de 2019 e início de 2020, e por uma erupção vulcânica submarina perto de Tonga em 2022. Ajudou a mostrar a quantidade de poluição que destrói a camada de ozono que está a subir para a estratosfera a leste. Ásia por Monção de verão na região.

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Se a conexão com a Internet não for cortada tão rapidamente, o dispositivo de áudio também poderá ajudar a desvendar um grande mistério, disse Salwich. “A espessura da camada de ozônio sobre as áreas povoadas do Hemisfério Norte permaneceu quase inalterada durante a última década”, disse ele. “Ele deveria estar se recuperando. E não está.”

Jack Kay, administrador associado de pesquisa da Divisão de Ciências da Terra da NASA, reconheceu as preocupações dos pesquisadores sobre o fim da sonda. Mas outras fontes, incluindo instrumentos em satélites mais recentes, na Estação Espacial Internacional e aqui na Terra, continuarão a fornecer uma “janela muito boa sobre o que a atmosfera está a fazer”, disse ele.

As realidades financeiras estão forçando a NASA a tomar “decisões difíceis”, disse Kay. “Seria ótimo se tudo permanecesse para sempre? Sim”, disse ele, acrescentando que parte da missão da NASA também é fornecer novas ferramentas para os cientistas, ferramentas que os ajudem a olhar para o nosso mundo de novas maneiras. mas, como “Sabe, se não está tudo igual, você tem que fazer o seu melhor”.

Para os cientistas que estudam o nosso planeta em mudança, a diferença entre os mesmos e quase os mesmos dados pode ser significativa. Eles podem pensar que entendem como algo se desenvolve. Mas só monitorizando-o continuamente, de forma imutável, durante um longo período de tempo, é que poderão ter confiança sobre o que está a acontecer.

Mesmo uma pequena pausa nos logs pode criar problemas. Suponha que a plataforma de gelo desmorone na Groenlândia. William B. disse: Gale, ex-presidente da Sociedade Meteorológica Americana, disse que, a menos que medissemos o aumento do nível do mar antes, durante e depois, nunca poderíamos ter certeza de que uma mudança repentina foi causada por um colapso. “Você pode imaginar, mas não tem um registro quantitativo”, disse ele.

No ano passado, a NASA entrevistou cientistas sobre como o fim do Terra, Aqua e Aura afetaria seu trabalho. Mais de 180 deles atenderam à chamada.

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Nas suas cartas, obtidas pelo The New York Times através de um pedido da Lei de Liberdade de Informação, os investigadores expressaram preocupações sobre uma vasta gama de dados dos satélites. Informações sobre partículas encontradas na fumaça de incêndios florestais, poeira do deserto e plumas vulcânicas. Medições de espessura de nuvens. Mapas em escala precisa das florestas, pastagens, zonas húmidas e culturas do mundo.

Mesmo que existam fontes alternativas desta informação, elas podem ser menos frequentes, menos precisas ou limitadas a determinados horários do dia, fatores que determinam a utilidade dos dados, escreveram os cientistas.

Liz Muir adota uma abordagem de perto para estudar a atmosfera da Terra: voando instrumentos através dela, em aviões em altitudes muito mais altas do que a maioria dos aviões pode alcançar. “Entrei nesta área porque é estimulante e de difícil acesso”, disse o Dr. Muir, que leciona na Universidade de Chicago. “É difícil construir instrumentos que funcionem lá, é difícil fazer medições e é difícil fazer com que os aviões cheguem lá.”

Ela disse que será mais difícil quando a corona desaparecer.

Dr. Muir disse que as aeronaves poderiam coletar amostras químicas atmosféricas diretamente, mas para entender o quadro geral, os cientistas ainda precisavam combinar as medições das aeronaves com as leituras dos satélites. “Sem satélites, estamos por aí tirando fotos sem contexto”, disse ela.

Grande parte da pesquisa do Dr. Muir se concentra em finas nuvens de gelo que se formam de 14 a 20 quilômetros acima da superfície da Terra, em uma das camadas mais misteriosas da atmosfera. Estas nuvens ajudam a aumentar a temperatura do planeta, e os cientistas ainda estão a tentar descobrir como as alterações climáticas causadas pelo homem irão afetá-las.

“Parece que vamos parar de monitorar esta parte da atmosfera, exatamente no momento em que ela está mudando”, disse o Dr. Muir.

O fim do Terra e do Aqua afetará a forma como monitorizamos outro fator importante do nosso clima: a quantidade de radiação solar que o planeta recebe, absorve e devolve ao espaço. O equilíbrio entre essas quantidades – ou na verdade o desequilíbrio – determina o quanto a Terra aquece ou esfria. Para entender isso, os cientistas contam com os instrumentos de nuvem da NASA e com o Sistema de Energia Radiante da Terra, ou CERES.

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Atualmente, quatro satélites estão voando com instrumentos CERES: Terra, Aqua e dois satélites mais novos que também estão chegando ao fim de suas vidas. No entanto, há apenas uma alternativa em andamento. Sua expectativa de vida? cinco anos.

Norman J. disse: “Nos próximos 10 anos, passaremos de quatro missões para uma, e as restantes missões terão ultrapassado o seu pico”, disse Loeb, o cientista da NASA que lidera o CERES. “Para mim, isso é realmente preocupante.”

Hoje em dia, com a ascensão da indústria espacial privada e a proliferação de satélites em torno da Terra, a NASA e outras agências estão a explorar uma abordagem diferente para observar o nosso planeta. O futuro pode estar em instrumentos menores e mais leves, que possam ser colocados em órbita a um custo menor e sejam mais ágeis do que na época do Terra, Aqua e Aura.

A Administração Oceânica e Atmosférica Nacional está desenvolvendo uma frota desse tipo para monitorar o tempo e o clima. Dr. Loeb e outros da NASA estão trabalhando em um instrumento leve para continuar suas medições do balanço energético da Terra.

Mas para que essas tecnologias sejam úteis, diz o Dr. Loeb, elas devem começar a voar antes que os atuais orbitadores desapareçam.

“É necessário um bom e longo período de sobreposição para compreender as diferenças e resolver os problemas”, disse ele. “Caso contrário, será muito difícil confiar nestas medições, se não tivermos a oportunidade de comprová-las contra as medições existentes”.

De certa forma, disseram os cientistas, é um mérito da NASA que Terra, Aqua e Aura tenham durado tanto tempo. “Através de uma combinação de excelente engenharia e muita sorte, temos essas coisas há 20 anos”, disse Walid Abdel Aty, ex-cientista-chefe da NASA, agora na Universidade do Colorado em Boulder.

“Tornamo-nos viciados nestes satélites. Somos vítimas do nosso próprio sucesso”, disse o Dr. Abdel Aty. “No final, a sorte acaba”.

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O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

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O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

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Wenchang/Hong Kong
CNN

A China lançou uma missão lunar não tripulada na sexta-feira, com o objetivo de trazer pela primeira vez amostras do outro lado da Lua, num avanço potencialmente importante para o ambicioso programa espacial da China.

Sonda Chang'e-6 China A missão lunar robótica mais complexa até à data – decolou num foguetão Longa Marcha-5 do Centro de Lançamento Espacial de Wenchang, na ilha de Hainan, no sul da China, onde os entusiastas do espaço se reuniram para testemunhar este momento histórico. A Administração Espacial Nacional do país disse que o lançamento foi bem-sucedido.

O lançamento marca o início de um marco importante que pretende ser um marco importante na busca da China para se tornar uma nação líder O poder espacial dominante Com planos de enviar astronautas à Lua até 2030 e construir uma base de pesquisa no seu pólo sul.

Isto vem com um número crescente de países, Incluindo os Estados Unidosolham para os benefícios estratégicos e científicos da expansão da exploração lunar num campo cada vez mais competitivo.

A missão planejada de 53 dias da China verá o módulo de pouso Chang'e-6 pousar em uma ampla cratera no outro lado da Lua, que nunca fica em frente da Terra. A China se tornou o primeiro e único país a pousar no outro lado da Lua durante sua missão Chang'e-4 de 2019.

Quaisquer amostras do outro lado recuperadas pela sonda Chang'e-6 poderão ajudar os cientistas a analisar a evolução da Lua e do próprio sistema solar – e fornecer dados importantes para promover as ambições lunares da China.

“O Chang'e-6 visa alcançar avanços na tecnologia de design e controle da retro-órbita lunar, amostragem inteligente, tecnologias de decolagem e subida e retorno automático de amostras no outro lado da Lua”, disse Ge Ping. Disse o vice-diretor do Centro de Exploração Lunar e Engenharia Espacial da Administração Espacial Nacional da China na semana passada no local de lançamento.

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A sonda Chang'e-6 será um grande teste às capacidades espaciais da China como parte dos seus esforços para realizar o “sonho eterno” do líder Xi Jinping de transformar o país numa potência espacial.

A China fez rápidos progressos no espaço nos últimos anos, num campo tradicionalmente liderado pelos Estados Unidos e pela Rússia.

Com o programa Chang'e, lançado em 2007 e batizado em homenagem à deusa da lua na mitologia chinesa, a China tornou-se em 2013 o primeiro país a conseguir uma aterrissagem robótica na Lua em quase quatro décadas. Em 2022, a China concluiu seu próprio projeto Estação espacial orbital Tiangong.

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

A missão visa coletar amostras do outro lado da Lua, como parte de um ambicioso programa que inclui planos para uma missão lunar tripulada até 2030.

A missão Chang'e-6 tecnicamente complexa baseia-se no recorde de pouso da Chang'e-4 em 2019 no lado oculto da Lua e no sucesso da Chang'e-5 em 2020 em retornar à Terra com amostras da Lua próxima.

Desta vez, para se comunicar com a Terra do outro lado da Lua, o Chang'e-6 deve contar com o satélite Queqiao-2, que foi lançado em órbita lunar em março.

A sonda em si consiste em quatro partes: um orbitador, um veículo de descida, um veículo de subida e um módulo de reentrada.

O plano da missão é que o módulo de pouso Chang'e-6 colete poeira lunar e rochas após pousar na extensa Bacia Antártica, com cerca de 2.500 quilômetros de diâmetro, uma cratera formada há cerca de 4 bilhões de anos.

Uma espaçonave ascendente irá então transferir as amostras para o Lunar Orbiter para transferência para o módulo de reentrada e o retorno da missão à Terra.

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A complexa missão “passa praticamente por todas as etapas” que seriam necessárias para que os astronautas chineses pousassem na Lua nos próximos anos, segundo James Head, professor emérito da Universidade Brown que cooperou com Cientistas chineses estão liderando a missão.

Além de devolver amostras que poderiam produzir “novos insights fundamentais sobre a origem e a história inicial da Lua e do Sistema Solar”, a missão também serve como “ensaio automático para essas etapas” para levar os astronautas à Lua e de volta, disse ele. .

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

Entusiastas do espaço se reuniram para assistir ao lançamento na Ilha de Hainan, no sul da China

China planeja lançar Mais duas tarefas Na série Chang-e, à medida que se aproxima do seu objetivo para 2030 de enviar astronautas à Lua antes de construir uma estação de investigação na próxima década no pólo sul da Lua – uma área que se acredita conter gelo de água.

A Chang'e-7, com lançamento previsto para 2026, visa procurar recursos no pólo sul da Lua, enquanto a Chang'e-8, a cerca de dois anos de distância, poderia analisar como os materiais lunares poderiam ser usados ​​para preparar a construção da base de pesquisa. disseram as autoridades chinesas. Ele disse.

O lançamento de sexta-feira ocorre no momento em que vários países intensificam seus programas lunares em meio a um foco crescente no acesso aos recursos e maior acesso à exploração do espaço profundo que missões lunares bem-sucedidas podem trazer.

ano passado, Índia desembarcou A primeira espaçonave russa na Lua, enquanto a primeira missão russa à Lua em décadas terminou em fracasso Queda da sonda Luna 25 Para a superfície da lua.

Em Janeiro, o Japão tornou-se o quinto país a pousar uma nave espacial na Lua, embora Atirador de pouso na Lua Tive problemas de energia devido ao ângulo de pouso incorreto. No mês seguinte, IM-1, A Uma missão financiada pela NASA A sonda, projetada por uma empresa privada com sede no Texas, pousou perto do Pólo Sul.

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O pouso – o primeiro de uma espaçonave de fabricação americana em mais de cinco décadas – está entre as várias missões comerciais planejadas destinadas a explorar a superfície lunar antes que a NASA tente devolver os astronautas americanos para lá. Assim que 2026 E construir seu acampamento base científico.

O administrador da NASA, Bill Nelson, no mês passado pareceu reconhecer que o ritmo da China – e as preocupações sobre as suas intenções – estavam a impulsionar a urgência americana de regressar à Lua, décadas depois das missões tripuladas Apollo.

“Acreditamos que grande parte do chamado programa espacial civil é um programa militar. Na verdade, acho que estamos numa corrida.” Nelson Dizer Os legisladores expressaram no mês passado a preocupação de que a China pudesse tentar impedir que os Estados Unidos ou outros países acessassem certas áreas da Lua se chegasse lá primeiro.

A China há muito que afirma que apoia a utilização pacífica do espaço e, tal como os Estados Unidos, espera utilizar a sua capacidade espacial para promover a boa vontade a nível internacional.

Desta vez, a China disse que a missão Chang'e-6 transporta instrumentos científicos ou cargas úteis da França, Itália, Paquistão e da Agência Espacial Europeia.

“A China espera fortalecer a cooperação com os seus homólogos internacionais e aprofundar a cooperação internacional no domínio do espaço”, disse Ge, da Administração Aeroespacial da China, aos jornalistas um dia antes do lançamento.

Saun Deng da CNN contribuiu com reportagens.

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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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