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Nuevos descubrimientos podrían revelar la naturaleza de la materia oscura

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Nuevos descubrimientos podrían revelar la naturaleza de la materia oscura

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Las lentes gravitacionales también podrían permitirnos «ver» la materia oscura invisible que constituye la mayor parte del Universo.

Las docenas de lentes gravitacionales recientemente identificadas también podrían revelar galaxias antiguas.

A principios de este año, un algoritmo de aprendizaje automático detectó hasta 5000 posibles lentes gravitacionales, lo que podría transformar nuestra capacidad para rastrear la evolución de las galaxias desde el[{» attribute=»»>Big Bang.

Kim-Vy Tran of ASTRO 3D and the University of New South Wales (UNSW) and colleagues have now evaluated 77 of the lenses using the Keck Observatory in Hawaii and the Very Large Telescope in Chile. Her international team verified that 68 of the 77 are strong gravitational lenses spanning immense cosmic distances.

This 88% success rate shows that the algorithm is reliable and that we could have thousands of new gravitational lenses. Gravitational lenses have been difficult to discover, and only around one hundred are regularly used. 

Kim-Vy Tran’s study, which was recently published in the Astronomical Journal, provides spectroscopic evidence of strong gravitational lenses previously found using Convolutional Neural Networks, which were developed by data scientist Dr. Colin Jacobs at ASTRO 3D and Swinburne University.

Gravitational Lenses From the AGEL Survey

Pictures of gravitational lenses from the AGEL survey. The pictures are centered on the foreground galaxy and include the object’s name. Each panel includes the confirmed distance to the foreground galaxy (zdef) and distant background galaxy (zsrc). Credit: Kim-Vy H. Tran et al, 2022

The work is part of the ASTRO 3D Galaxy Evolution with Lenses (AGEL) survey.

“Our spectroscopy allowed us to map a 3D picture of the gravitational lenses to show they are genuine and not merely chance superposition,” says corresponding author Dr. Tran from the ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3-Dimensions (ASTRO3D) and the University of NSW (UNSW).

“Our goal with AGEL is to spectroscopically confirm around 100 strong gravitational lenses that can be observed from both the Northern and Southern hemispheres throughout the year,” she says.

The paper is the result of a collaboration spanning the globe with researchers from Australia, the United States, the United Kingdom, and Chile. The work was made possible by the development of the algorithm to look for certain digital signatures.

“With that, we could identify many thousands of lenses compared to just a few handfuls,” says Dr. Tran.

Gravitational lensing was first identified as a phenomenon by Einstein who predicted that light bends around massive objects in space in the same way that light bends going through a lens. In doing so, it greatly magnifies images of galaxies that we would not otherwise be able to see. While it has been used by astronomers to observe far-away galaxies for a long time, finding these cosmic magnifying glasses in the first place has been hit-and-miss.

“These lenses are very small so if you have fuzzy images, you’re not going to really be able to detect them,” says Dr. Tran.

While these lenses let us see objects that are millions of light years away more clearly, they should also let us “see” invisible dark matter that makes up most of the Universe.

“We know that most of the mass is dark,” says Dr. Tran. “We know that mass is bending light and so if we can measure how much light is bent, we can then infer how much mass must be there.”

Having many more gravitational lenses at various distances will also give us a more complete image of the timeline going back almost to the Big Bang.

“The more magnifying glasses you have, the better chance you can try to survey these more distant objects. Hopefully, we can better measure the demographics of very young galaxies,” says Dr. Tran.

“Then somewhere between those really early first galaxies and us, there’s a whole lot of evolution that’s happening, with tiny star-forming regions that convert pristine gas into the first stars to the sun, the Milky Way. And so with these lenses at different distances, we can look at different points in the cosmic timeline to track essentially how things change over time, between the very first galaxies and now.”

Dr. Tran’s team spanned the globe, with each group providing different expertise.

“Being able to collaborate with people, at different universities, has been so crucial, both for setting the project up in the first place, and now continuing with all of the follow-up observations,” she says.

Professor Stuart Wyithe of the University of Melbourne and Director of the ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (Astro 3D) says each gravitational lens is unique and tells us something new.

“Apart from being beautiful objects, gravitational lenses provide a window to studying how mass is distributed in very distant galaxies that are not observable via other techniques. By introducing ways to use these new large data sets of the sky to search for many new gravitational lenses, the team opens up the opportunity to see how galaxies get their mass,” he says.

Professor Karl Glazebrook of Swinburne University, and Dr. Tran’s Co-Science Lead on the paper, paid tribute to the work that had gone before.

“This algorithm was pioneered by Dr. Colin Jacobs at Swinburne. He sifted through tens of millions of galaxy images to prune the sample down to 5,000. Never did we dream that the success rate would be so high,” he says.

“Now we are getting images of these lenses with the Hubble Space Telescope, they range from jaw-droppingly beautiful to extremely strange images that will take us considerable effort to figure out.”

Associate Professor Tucker Jones of UC Davis, another co-science lead on the paper, described the new sample as “a giant step forward in learning how galaxies form over the history of the Universe”.

“Normally these early galaxies look like small fuzzy blobs, but the lensing magnification allows us to see their structure with much better resolution. They are ideal targets for our most powerful telescopes to give us the best possible view of the early universe,” he says.

“Thanks to the lensing effect we can learn what these primitive galaxies look like, what they are made of, and how they interact with their surroundings.”

Reference: “The AGEL Survey: Spectroscopic Confirmation of Strong Gravitational Lenses in the DES and DECaLS Fields Selected Using Convolutional Neural Networks” by Kim-Vy H. Tran, Anishya Harshan, Karl Glazebrook, G. C. Keerthi Vasan, Tucker Jones, Colin Jacobs, Glenn G. Kacprzak, Tania M. Barone, Thomas E. Collett, Anshu Gupta, Astrid Henderson, Lisa J. Kewley, Sebastian Lopez, Themiya Nanayakkara, Ryan L. Sanders and Sarah M. Sweet, 26 September 2022, The Astronomical Journal.
DOI: 10.3847/1538-3881/ac7da2

The ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) is a $40 million Research Centre of Excellence funded by the Australian Research Council, the Australian National University, the University of Sydney, the University of Melbourne, Swinburne University of Technology, the University of Western Australia, and Curtin University.

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Los astronautas despegarán desde Cabo Cañaveral en su primer vuelo espacial tripulado en casi 56 años.

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Los astronautas despegarán desde Cabo Cañaveral en su primer vuelo espacial tripulado en casi 56 años.

TAMPA, Fla. (WFLA) – Por primera vez en más de medio siglo, los astronautas despegarán de la estación espacial en Cabo Cañaveral, Florida, la próxima semana.

Si todo va según lo planeado, la nave espacial Boeing Starliner en un cohete Atlas V se lanzará desde Cabo Cañaveral, lo que será la primera vez que humanos despeguen desde la estación espacial en casi 56 años.

La última vez que se lanzó un ser humano al espacio desde Ciudad del Cabo fue a bordo del Apolo 7 en 1968.

Los dos astronautas de la NASA asignados al primer vuelo espacial tripulado de Boeing, Butch Wilmore y Suni Williams, llegaron a su sitio de lanzamiento la semana pasada, poco más de una semana antes de su despegue programado para el 6 de mayo.

Wilmore y Williams volaron desde Houston al Centro Espacial Kennedy el 25 de abril y servirán como pilotos de pruebas para la cápsula Starliner de Boeing, que hace su debut con tripulación después de años de retrasos.

El Starliner, que despegará el viernes sobre un cohete Atlas, volará a la Estación Espacial Internacional para un crucero de prueba de una semana. Boeing está tratando de alcanzar a SpaceX, que lanza astronautas para la NASA desde 2020.

En los dos vuelos de prueba anteriores del Starliner de Boeing no había nadie a bordo. El primero, en 2019, no he aprobado a la estación espacial debido a problemas de software y otros. boeing repetí la demostración en 2022. Más recientemente, la cápsula era presa por problemas con los paracaídas y cinta inflamable que hubo que retirar.

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Wilmore enfatizó que se trataba de un vuelo de prueba destinado a descubrir todo lo que estaba mal.

“¿Esperamos que esto salga perfecto? Este es el primer vuelo humano de la nave espacial”, dijo a los periodistas. «Estoy seguro de que descubriremos cosas». Por eso hacemos esto.

La NASA contrató a SpaceX y Boeing hace una década, pagándoles miles de millones de dólares para transportar astronautas hacia y desde la estación espacial. La agencia espacial todavía quiere tener dos cápsulas para sus astronautas, incluso si la estación espacial cerrará en 2030.

«Es de vital importancia», señaló Wilmore.

Wilmore y Williams serán los primeros astronautas en viajar en un cohete Atlas desde el Proyecto Mercurio de la NASA a principios de los años 1960.

La Prensa Asociada contribuyó a este informe.

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El sol arde cerca de una erupción solar de Clase X: la llamarada M9,5 provoca cortes de radio en todo el Pacífico (vídeo)

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El sol arde cerca de una erupción solar de Clase X: la llamarada M9,5 provoca cortes de radio en todo el Pacífico (vídeo)

Anoche (30 de abril), el sol desató una llamarada solar extremadamente poderosa, provocando cortes de radio generalizados en toda la región del Pacífico. La erupción alcanzó su punto máximo a las 19:46 EDT (23:46 GMT) y terminó poco después a las 19:58 EDT (23:58 GMT).

Erupciones solares son erupciones de el solque emiten intensas ráfagas de radiación electromagnética. Se crean cuando la energía magnética se acumula en la atmósfera solar y se libera. Las erupciones solares se clasifican por tamaño en grupos de letras, siendo la clase X la más potente. Luego están las bengalas de Clase M que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase X, seguidas por las bengalas de Clase C que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase M, las bengalas de Clase B son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase C y finalmente, las bengalas de Clase A que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase B y tienen sin consecuencias notables en la Tierra.

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Los científicos miden por primera vez los rayos X emitidos por rayos ascendentes particularmente peligrosos: ScienceAlert

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Los científicos miden por primera vez los rayos X emitidos por rayos ascendentes particularmente peligrosos: ScienceAlert

La forma en que pensamos sobre los rayos tiende a ser algo direccional. Desciende del cielo en nítidos chorros eléctricos, el símbolo mismo del poder de la tormenta.

Pero no siempre caen rayos, y los científicos acaban de realizar una primera medición que puede ayudarnos a comprender cómo se forma esta poderosa fuerza de la naturaleza.

En cierto tipo de rayo que cae hacia el cielo, llamado rayo positivo ascendente, un equipo dirigido por el astrofísico Toma Oregel-Chaumont del Instituto Federal Suizo de Tecnología (EPFL) detectó y midió directamente la emisión de rayos x.

Los relámpagos positivos ascendentes son un tipo de relámpagos que comienzan con líderes cargados negativamente en un punto de gran altitud y se elevan gradualmente hacia el cielo para conectarse con una nube de tormenta antes de transferir una carga positiva al suelo. Y la detección de rayos X podría ayudar a mitigar los daños causados ​​por los rayos en todo el mundo.

«A nivel del mar, los rayos ascendentes son raros, pero podrían convertirse en el tipo dominante en altitudes elevadas». Oregel-Chaumont dice. «También pueden ser más dañinos porque durante un destello ascendente, el rayo permanece en contacto con una estructura por más tiempo que durante un destello descendente, dándole más tiempo para transferir la carga eléctrica».

Los rayos X son un conocido acompañamiento de los rayos. Los detectamos en destellos descendentes, de nube a tierra, y en destellos provocados por llamaradas, ambos durante la fase descendente negativa del aguijón líder. Y esto se detectó en la fase pico de relámpagos negativos ascendentes.

Pero según Oregel-Chaumont y su equipo, la detección de rayos X en la fase máxima de cuatro destellos positivos ascendentes que se originan en la Torre Säntis en Suiza es una nueva herramienta para comprender los rayos.

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«El mecanismo real por el cual los rayos se inician y propagan sigue siendo un misterio». ellos explican. «La observación de destellos ascendentes desde grandes estructuras como la Torre Säntis permite correlacionar las mediciones de rayos X con otras cantidades medidas simultáneamente, como observaciones por vídeo de alta velocidad y corrientes eléctricas».

Torre Santis en los Alpes de Appenzell. (EPFL)

La Torre Säntis tiene una ubicación privilegiada para el estudio de los rayos. Diseñada y utilizada como torre de telecomunicaciones y estación de monitoreo meteorológico, la estructura de 124 metros de altura (407 pies) se encuentra en la cima del Monte Säntis de 2.502 metros (8.209 pies) en los Alpes de Appenzell.

Sobresaliendo como un dedo en el cielo, es un objetivo principal para los rayos; de hecho, rayos de electricidad lo alcanzan unas 100 veces al año.

Debido a que es tan alto y tiene una vista clara desde las montañas cercanas, es un lugar excelente para registrar y analizar el comportamiento de los rayos. Los investigadores capturaron sus cuatro destellos ascendentes utilizando cámaras de alta velocidad; Incluso se grabó un destello a una impresionante velocidad de 24.000 fotogramas por segundo.

Estas cámaras permitieron a los investigadores diferenciar entre destellos ascendentes positivos que emiten rayos X y aquellos que no. La emisión de rayos X es muy breve, desaparece en el primer milisegundo después de la formación del líder y se correlaciona con cambios muy rápidos en el campo eléctrico, así como con la velocidad a la que cambia la corriente.

Según los investigadores, esto tiene implicaciones para mitigar el alcance de la destrucción causada por los rayos en las estructuras humanas.

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“Como físico, me gusta poder entender la teoría detrás de las observaciones, pero esta información también es importante para entender los rayos desde una perspectiva técnica” Oregel-Chaumont dice.

«Cada vez más estructuras de gran altitud, como turbinas eólicas y aviones, se construyen con materiales compuestos. Estos son menos conductores que metales como el aluminio, por lo que se calientan más, lo que los hace vulnerables a los daños causados ​​por los rayos dirigidos hacia arriba».

La investigación del equipo fue publicada en Informes científicos.

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