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Un telescopio apuntó a la supernova más brillante jamás observada – Ars Technica

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Un telescopio apuntó a la supernova más brillante jamás observada – Ars Technica
Agrandar / Impresión artística de un estallido de rayos gamma.

Las supernovas se encuentran entre los eventos más energéticos del Universo. Y un subconjunto de estos implica estallidos de rayos gamma, donde gran parte de la energía liberada proviene de fotones de muy alta energía. Creemos saber por qué sucede esto en términos generales: el agujero negro que dejó la explosión está expulsando chorros de materia casi a la velocidad de la luz. Pero los detalles de cómo y dónde estos chorros producen fotones no están del todo resueltos.

Desafortunadamente, estos eventos ocurren muy rápido y muy lejos, por lo que no es fácil obtener observaciones detalladas de ellos. Sin embargo, un reciente estallido de rayos gamma llamado BOAT (el más brillante de todos los tiempos) podría brindarnos nuevos conocimientos sobre los eventos días posteriores a la explosión de una supernova. Un nuevo artículo describe los datos de un telescopio que apuntaba en la dirección correcta y era sensible a la radiación extremadamente energética producida por el evento.

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El «telescopio» mencionado es el Gran observatorio de lluvia de aire a gran altitud (LHAASO). Ubicado a casi tres millas (4400 metros) sobre el nivel del mar, el observatorio es un complejo de instrumentos que no es un telescopio en el sentido tradicional. En cambio, están destinados a capturar lluvias de aire, la compleja cascada de escombros y fotones que se producen cuando las partículas de alta energía del espacio chocan contra la atmósfera.

Aunque son limitados en comparación con los telescopios tradicionales, los detectores de rociado de aire tienen ciertas ventajas para eventos como el BOAT. Tienen un campo de visión muy amplio ya que realmente no necesitan enfocarse en un evento tanto como necesitan reconstruirlo a partir de los fotones y partículas que llegan a la superficie de la Tierra. Y solo son sensibles a eventos de alta energía, lo que significa que la luz del día es demasiado débil para interferir, por lo que pueden operar las 24 horas.

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Dado que LHAASO estaba tomando datos cuando estalló la supernova BOAT, sus detectores no solo capturaron el inicio del evento, sino que pudieron seguir su progreso durante días. Si bien la resolución espacial era pobre, había una gran cantidad de datos, todos separados por longitud de onda. Los primeros 100 minutos vieron más de 64.000 fotones detectados a energías superiores a 200 giga-electron-voltios. Por contexto, convertir toda la masa de un protón en energía produciría un poco menos de un GeV.

Una de las primeras cosas que fue obvia fue que había una gran diferencia entre los fotones a energías más bajas (¡pero aún muy altas!) y aquellos en los extremos más extremos del espectro electromagnético. Los datos de los fotones que estaban por encima de un tera-electron-volt cambiaron suavemente con el tiempo, mientras que los del rango de mega-electron-volt fluctuaron hacia arriba y hacia abajo.

Dar sentido a los datos

Estos datos, sugieren los investigadores, son consistentes con la sugerencia de que los eventos de menor energía son causados ​​por chorros que interactúan con los desechos de supernova turbulenta. Dado que estos desechos serán complejos y estarán cerca de la fuente de los chorros, esto limitará la cantidad de espacio que tienen las partículas en los chorros para acumular velocidad y, por lo tanto, limitar su energía.

Los fotones de mayor energía, por otro lado, se producen en áreas donde los chorros han eliminado los restos de supernova y están comenzando a interactuar con el material que formó el entorno alrededor de la estrella, probablemente partículas expulsadas por la estrella, el equivalente estelar del viento solar. . Es un entorno más disperso y coherente, lo que permite a los chorros un camino menos turbulento para acelerar partículas a las energías extremas necesarias para producir fotones con energías superiores a un TeV.

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Aunque pasar los escombros de una supernova parece difícil, el proceso se lleva a cabo extremadamente rápido ya que los chorros aceleran las partículas hasta casi la velocidad de la luz. Por lo tanto, solo toma unos cinco segundos ver un rápido aumento en los fotones de TeV en los datos.

A partir de ahí hay una pendiente más suave que dura unos 13 segundos. El equipo de investigación detrás del trabajo sugiere que esto implica que los chorros interactúen y aceleren partículas en el entorno fuera de los restos de la estrella. Esto aumenta la cantidad de fotones de alta energía, pero al mismo tiempo absorbe parte de la energía de los chorros a medida que empujan contra una pila de material cada vez más grande a medida que penetran más en el medio ambiente.

Eventualmente, esta pila de material absorbe suficiente energía para que la cantidad de fotones de alta energía comience a disminuir gradualmente. Esta caída es lo suficientemente lenta como para durar unos 11 minutos.

En el caso de la supernova BOAT, esto fue seguido por una fuerte caída en los fotones de alta energía. Se cree que esto es el resultado de la ampliación de los chorros a medida que se alejan de su fuente e implica que el BARCO era tan brillante como lo observamos porque el núcleo central de su chorro apuntaba directamente a la Tierra. . El momento de este aterrizaje también proporciona información sobre el ancho del avión en ese momento.

Todavía hay mucho que aprender sobre estos eventos: todavía no sabemos cómo los agujeros negros lanzan chorros de materia en primer lugar, por ejemplo. Pero este tipo de observaciones detalladas pueden darnos una mejor idea del momento y la dinámica de la formación de chorros, lo que en última instancia ayudará a informar a los modelos de lo que sucede durante la formación de agujeros negros y la producción de chorros.

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Ciencia, 2023. DOI: 10.1126/ciencia.adg9328 (Sobre los DOI).

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Vístete para las estrellas: la nueva era de la moda espacial de SpaceX

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Vístete para las estrellas: la nueva era de la moda espacial de SpaceX

SpaceX no sólo está lanzando cohetes, sino que también está marcando el comienzo de una nueva era de espacio exploración con sus trajes de actividad extravehicular (EVA) de última generación.

Mientras nos encontramos en la cúspide de la primera caminata espacial privada en 2024, profundicemos en los detalles de este revolucionario equipo.

La moda se encuentra con la función en el espacio

Cerrando la brecha entre estilo y practicidad, SpaceX revelado la vestimenta de los astronautas que se embarcan en la histórica misión Polaris Dawn. Atrás quedaron los días de los trajes espaciales voluminosos y engorrosos. El nuevo traje EVA combina un diseño elegante con una funcionalidad avanzada.

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Desmentiendo los mitos sobre los trajes espaciales

La cultura popular a menudo nos engaña con representaciones demasiado simplistas de los trajes espaciales. A diferencia de los cascos tipo «pecera» y los trajes fáciles de usar que se ven en las películas, los trajes espaciales reales son naves espaciales complejas con forma humana. Están equipados con sistemas de propulsión y soporte vital, lo que los hace más parecidos a un equipo de buceo que a una vestimenta informal.

Una rara tormenta solar cautiva a los observadores de estrellas en todo Estados Unidos: '¡QUÉ IMPRESIONANTE!' »

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¿Por qué no conservar el disfraz antiguo?

Los actuales trajes de Actividad Intravehicular (IVA) de SpaceX sirven como protección de emergencia dentro de la cápsula Dragon. Sin embargo, no están diseñados para los rigores de los paseos espaciales. El nuevo traje EVA es una mejora significativa, ya que proporciona mayor movilidad, durabilidad y protección contra las duras condiciones del espacio.

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El traje EVA: una visión general

El traje EVA conserva el elegante diseño del modelo IVA pero introduce nuevos materiales y técnicas de fabricación para mejorar el rendimiento. El traje también es escalable, lo que garantiza un ajuste perfecto para una amplia gama de tipos de cuerpo.

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4 características que distinguen al traje EVA

1. Juntas giratorias: Para una movilidad inigualable bajo presión

2. Sellos y válvulas avanzadas: Proporcionar alta redundancia y seguridad

3. Casco impreso en 3D: Con visor antirreflejo, HUD y cámara

4. Textiles de gestión térmica: Tomado prestado de los cohetes Falcon para una protección extrema

La próxima misión Polaris Dawn pondrá a prueba las capacidades del traje EVA y preparará el escenario para futuras bases lunares y ciudades marcianas.

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Conclusiones clave de Kurt

Está claro que el traje EVA es más que un simple hilo conductor para las estrellas. Con la misión Polaris Dawn en el horizonte, no sólo nos estamos preparando para ver a los astronautas flotar con gracia fuera de su nave espacial. Nos estamos preparando para presenciar un momento crucial en la historia, donde la moda y la función se fusionan en el vacío del espacio, desacreditando mitos arraigados desde hace mucho tiempo y estableciendo nuevos estándares de lo que es posible.

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Mientras SpaceX se prepara para la primera caminata espacial privada con sus innovadores trajes EVA, ¿qué piensa sobre el impacto de estos avances tecnológicos en el futuro de la exploración espacial y la vida humana más allá de la Tierra? Háganos saber escribiéndonos a Cyberguy.com/Contacto.

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Boeing repara una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner

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Boeing repara una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner
Agrandar / Una vista aérea de la nave espacial Starliner de Boeing y el cohete Atlas V de United Launch Alliance dentro de la Instalación de Integración Vertical de la estación espacial en Cabo Cañaveral, Florida.

Boeing se está tomando unos días más para resolver una pequeña fuga de helio en la nave espacial Starliner que está programada para transportar a dos astronautas de la NASA para un vuelo de prueba a la Estación Espacial Internacional, dijeron funcionarios el martes.

Eso significa que el primer lanzamiento tripulado de la nave espacial Starliner de Boeing, con años de retraso y más de 1.400 millones de dólares por encima del presupuesto, no se llevará a cabo hasta el próximo martes 21 de mayo a las 4 p. m. EDT (8:43 p. m. UTC). El cumplimiento de este cronograma supone que los ingenieros puedan familiarizarse con la fuga de helio. Los funcionarios de Boeing y la NASA, que gestiona el contrato multimillonario de la tripulación comercial del Boeing Starliner, habían previsto previamente el viernes 17 de mayo para el primer lanzamiento de la nave espacial con astronautas a bordo.

El equipo de tierra de Boeing rastreó la fuga hasta una brida de un propulsor en el sistema de control de reacción único del módulo de servicio de la nave espacial.

Hay 28 propulsores del sistema de control de reacción (esencialmente pequeños motores de cohetes) en el módulo de servicio Starliner. En órbita, estos propulsores se utilizan para correcciones menores de trayectoria y para dirigir la nave espacial en la dirección correcta. El módulo de servicio tiene dos juegos de motores más potentes para ajustes orbitales más grandes y maniobras de aborto de lanzamiento.

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El sistema de propulsión de la nave espacial está presurizado con helio, un gas inerte. Los propulsores queman una mezcla tóxica de hidracina y tetróxido de nitrógeno. El helio no es combustible ni tóxico, por lo que una pequeña fuga probablemente no suponga un problema importante de seguridad en tierra, pero el sistema de propulsión debe mantener la presión para que los propulsores funcionen en el espacio.

Hasta ahora, múltiples contratiempos técnicos han impedido que el programa Starliner de Boeing llegue a este punto. Esos contratiempos incluyeron una fuga de combustible en un banco de pruebas, fallas de software durante el primer vuelo de prueba no tripulado de Starliner y válvulas corroídas en el sistema de propulsión de la nave espacial. A medida que se acercaba un intento de lanzamiento el verano pasado, Boeing y la NASA descubrieron otros dos problemas (material inflamable dentro de la cápsula y un eslabón débil en el sistema de paracaídas del Starliner) que retrasaron el vuelo de prueba de la tripulación durante casi un año.

Según la NASA, los ingenieros planean remediar la fuga de helio mediante «pruebas de naves espaciales y soluciones operativas». Es decir, los directivos no consideran la necesidad de reparar físicamente la fuga.

“Como parte de las pruebas, Boeing llevará el sistema de propulsión a presurización de vuelo como lo hace antes del lanzamiento, luego permitirá que el sistema de helio se ventile naturalmente para validar los datos existentes y reforzar la lógica de vuelo”, escribieron funcionarios de la NASA en un comunicado. publicación de blog el martes. La justificación del vuelo es el lenguaje que utiliza la NASA para ganar confianza al comprender un problema y sentirse seguro de que no representaría un riesgo adicional durante el vuelo.

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El cohete está listo para funcionar.

Un fallo de válvula en el cohete Atlas V que iba a lanzar la cápsula de tripulación Starliner de Boeing abortó el primer intento de lanzamiento del vuelo de prueba con tripulación el 6 de mayo en la estación espacial de Cabo Cañaveral, Florida. United Launch Alliance, la compañía que construye y opera el Atlas V, sacó el cohete y el Starliner de la plataforma de lanzamiento y los devolvió a un hangar la semana pasada para reemplazar la válvula de control de presión defectuosa del Atlas V.

Una vez instalada en el cohete, la nueva válvula funcionó normalmente durante las pruebas dentro del hangar de la ULA. La ULA devolverá el cohete a la plataforma de lanzamiento unos días antes del próximo intento de lanzamiento.

«Los equipos de la misión también llevaron a cabo una revisión exhaustiva de los datos del intento de lanzamiento del 6 de mayo y no están rastreando más problemas», dijo la NASA.

Los astronautas de la NASA Butch Wilmore y Suni Williams, comandante y piloto del vuelo de prueba Starliner, regresaron a su base en Houston para pasar más tiempo con sus familias y esperar la próxima fecha de lanzamiento de la misión. Regresarán al Centro Espacial Kennedy en Florida en los próximos días para los preparativos finales para el lanzamiento, dijo la NASA.

Wilmore y Williams, ambos pilotos de pruebas de la Marina de los EE. UU., supervisarán los sistemas de Starliner desde el lanzamiento hasta el acoplamiento a la Estación Espacial Internacional. Sus tareas incluyen tomar el control manual de la cápsula de la tripulación del Boeing para una serie de demostraciones de vuelo. Si todo va según lo planeado, pasarán al menos ocho días en la estación espacial antes de regresar a la Tierra a bordo de la nave espacial Starliner para un aterrizaje asistido por paracaídas y bolsas de aire en el suroeste de Estados Unidos, probablemente en White Sands, Nuevo México.

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Su estancia en la estación espacial podría prolongarse mientras esperan el buen tiempo en uno de los lugares de aterrizaje del Starliner. Con el próximo vuelo Starliner, Estados Unidos tendrá, por primera vez desde los albores de la era espacial, dos naves espaciales independientes con capacidad humana capaces de transportar personas a la órbita terrestre baja. Crew Dragon de SpaceX, que ganó un contrato de tripulación comercial con la NASA junto con Boeing en 2014, comenzó a transportar astronautas en 2020.

El contrato de tripulación comercial de la NASA con Boeing cubre seis vuelos operativos de rotación de tripulación hacia y desde la estación espacial. Un vuelo de prueba exitoso con Wilmore y Williams allanaría el camino para que Starliner realice la primera de estas misiones tripuladas de seis meses a principios del próximo año.

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Los átomos se han acercado más que nunca, revelando efectos cuánticos aparentemente imposibles

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Los átomos se han acercado más que nunca, revelando efectos cuánticos aparentemente imposibles

Los científicos han roto dos capas de átomos magnéticos ultrafríos a una distancia de 50 nanómetros entre sí (diez veces más cerca que en experimentos anteriores), revelando extraños efectos cuánticos nunca antes vistos.

La extrema proximidad de estos átomos permitirá a los investigadores estudiar por primera vez las interacciones cuánticas a esta escala de longitud y podría conducir a importantes avances en el desarrollo de superconductores y computadoras cuánticasinformaron los científicos en un nuevo estudio publicado el 2 de mayo en la revista Ciencia.

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