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Desbloquea el extraño rompecabezas de las rápidas ráfagas de radio

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Desbloquea el extraño rompecabezas de las rápidas ráfagas de radio

Los investigadores del Instituto SETI observaron 35 ráfagas de FRB 20220912A utilizando el Allen Telescope Array, arrojando luz sobre la misteriosa naturaleza de las rápidas ráfagas de radio y sus posibles orígenes en objetos cósmicos extremos. Crédito: SciTechDaily.com

Este trabajo demuestra que los nuevos telescopios con capacidades únicas, como el ATA, pueden ofrecer un nuevo ángulo sobre los misterios excepcionales de la ciencia FRB.

Un equipo de científicos del Instituto SETI ha revelado nueva información sobre un misterio cósmico conocido como ráfagas de radio rápidas (FRB). El descubrimiento y la observación detallada de la repetición FRB 20220912A, llevados a cabo en el Enhanced Allen Telescope Array (ATA) del Instituto SETI, arrojan luz sobre la naturaleza de estas señales espaciales.

Los FRB son destellos breves e intensos de ondas de radio que se originan en el espacio profundo. Aunque la mayoría sólo ocurre una vez, algunos «repetidores» envían señales más de una vez, lo que aumenta la intriga de comprender su origen. Durante 541 horas de observación, los investigadores detectaron 35 FRB del repetidor FRB 20220912A. Las observaciones, realizadas con el ATA, cubrieron una amplia gama de frecuencias de radio y revelaron patrones fascinantes. Los 35 FRB se encontraron en la parte inferior del espectro de frecuencia, cada uno con su firma energética única.

Espectros dinámicos FRB 20220912A

Espectros dinámicos (o gráficos en “cascada”) para todas las ráfagas FRB 20220912A detectadas utilizando Allen Telescope Array, perfiles de pulso de frecuencia promedio y espectros de tiempo promedio.
Las regiones sombreadas en rojo en los gráficos de las series temporales indican la duración de las subráfagas definidas, con líneas verticales rojas que delimitan las subráfagas adyacentes. Crédito: Instituto SETI

Resumen de las observaciones del Instituto SETI

«Este trabajo es apasionante porque proporciona tanto la confirmación de las propiedades conocidas del FRB como el descubrimiento de otras nuevas», dijo la Dra. Sofia Sheikh del Instituto SETI, becaria postdoctoral NSF MPS-Ascend y autora principal. “Por ejemplo, limitamos la fuente de FRB a objetos extremos como los magnetares, pero ningún modelo existente puede explicar todas las propiedades observadas hasta ahora. Ha sido maravilloso ser parte del primer estudio de FRB realizado con ATA; este trabajo demuestra que los nuevos telescopios con capacidades únicas, como el ATA, pueden ofrecer un nuevo ángulo sobre los misterios excepcionales de la ciencia de FRB.

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Los resultados detallados, publicados recientemente en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (MNRAS), presentan los comportamientos intrigantes de los FRB. Estas misteriosas señales exhiben una deriva de frecuencia descendente, un vínculo entre su ancho de banda y su frecuencia central, y cambios en la duración de las ráfagas a lo largo del tiempo. El equipo también observó algo que nunca antes se había informado: hubo una caída notable en la frecuencia central de las ráfagas durante los dos meses de observación, lo que reveló un silbido cósmico inesperado.

FRB 20220912A Frecuencia central y ancho de banda

Dos parámetros del conjunto de datos FRB 20220912A (frecuencia central y ancho de banda) trazados a lo largo del tiempo, en fecha juliana modificada (MJD), desde el inicio hasta el final de la campaña (un período de aproximadamente 60 días). El panel a) muestra que la frecuencia central del FRB disminuye a lo largo de la campaña (con los residuos del ajuste y una pauta no paramétrica LOWESS que se muestran a continuación en azul). El panel b) muestra la misma disminución a lo largo del tiempo para el ancho de banda. Crédito: Instituto SETI

Además, los investigadores utilizaron estas observaciones para predecir un punto de corte para las ráfagas más brillantes de FRB 20220912A, lo que indica su contribución a la tasa de señal cósmica general. De hecho, este objeto específico fue responsable de un pequeño porcentaje de todos los FRB fuertes en el cielo durante estas observaciones.

El estudio también investigó los patrones temporales de secuencias en ráfaga, buscando repeticiones dentro y entre FRB. No se ha encontrado ningún patrón claro, lo que pone de relieve la imprevisibilidad de estos fenómenos celestes.

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El papel del conjunto de telescopios Allen

Este trabajo demuestra el importante papel de ATA en la decodificación de los misterios de los FRB. ATA tiene la capacidad única de grabar una gran cantidad de canales de frecuencia al mismo tiempo, incluso si están muy separados (por ejemplo, cuando algunas frecuencias son muy altas y otras muy bajas). Esto permite realizar comprobaciones instantáneas cuando llega un FRB, para limitar lo que el FRB hace simultáneamente en frecuencias altas y bajas. Las actualizaciones en curso prometen aún más capacidades, permitiendo que los FRB más débiles se detecten simultáneamente en incluso más frecuencias, lo que garantiza que ATA permanezca a la vanguardia del avance de nuestra comprensión de los FRB.

Conjunto de telescopios Allen (ATA)

El Allen Telescope Array (ATA) con sede en el Observatorio de Radioastronomía Hat Creek, California, Estados Unidos. El ATA es operado por el Instituto SETI, diseñado como un instrumento dedicado a la búsqueda de tecnofirmas, tiene el potencial de ser una poderosa instalación para el estudio de transitorios. Crédito: Joe Marfia

«Es emocionante ver a ATA participar en la investigación de FRB tres años después de su programa de actualización», dijo el Dr. Wael Farah, científico del proyecto ATA del Instituto SETI y coautor. «ATA tiene capacidades únicas que se utilizan en muchos proyectos de investigación, particularmente en transitorios rápidos».

Este descubrimiento histórico marca un importante paso adelante en la búsqueda en curso para descubrir los secretos de los objetos extremos del universo. A medida que los científicos continúan explorando el cosmos, cada característica única que descubrimos nos acerca a la comprensión de los orígenes y la naturaleza de estas cautivadoras señales cósmicas.

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Referencia: “Caracterización de la repetición de FRB 20220912A con Allen Telescope Array” por Sofia Z. Sheikh, Wael Farah, Alexander W. Pollak, Andrew, PV, Siemion, Mohammed A. Chamma, Luigi F. Cruz, Roy H. Davis, David R. DeBoer, Vishal Gajjar, Phil Karn, Jamar Kittling, Wenbin Lu, Mark Masters, Pranav Premnath, Sarah Schoultz, Carol Shumaker, Gurmehar Singh y Michael Snodgrass, aceptados. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
arXiv:2312.07756

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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La sonda Juno de la NASA captura fascinantes imágenes de alta resolución de Europa, la luna helada de Júpiter

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La sonda Juno de la NASA captura fascinantes imágenes de alta resolución de Europa, la luna helada de Júpiter

Cuando la NASA Juno la nave espacial hizo su mayor acercamiento a Júpiteres la luna Europa En septiembre de 2022, capturó evidencia no solo de bolsas de agua salobre conectadas a las profundidades del océano subterráneo del planeta, sino también de posibles cicatrices formadas por imponentes columnas de vapor de agua, y capturó esta evidencia en cámara.

La mayoría de las imágenes de la misión Juno son tomadas por un instrumento llamado JunoCam, que los científicos revelaron que era capaz de tomar cuatro imágenes de alta resolución de la superficie de Europa. cuando pasó junto a la luna helada a una altitud de sólo 355 kilómetros (220 millas). La nave espacial también utilizó su Unidad de Referencia Estelar (SRU), que normalmente se utiliza para obtener imágenes débiles. estrellas, para ayudar a Juno a navegar. En esta ocasión, sin embargo, las capacidades de poca luz de la SRU se adaptaron para tomar una imagen del lado nocturno de Europa. Este es el lado que brilla sólo con la luz reflejada desde las cimas de las nubes de Júpiter; lo llamamos «resplandor de Júpiter».

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Scout Space seleccionado por AFWERX para desarrollar un marco de análisis de colisiones y mejorar la seguridad espacial – SatNews

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Scout Space seleccionado por AFWERX para desarrollar un marco de análisis de colisiones y mejorar la seguridad espacial – SatNews
CONCIENCIA ESPACIAL
El conocimiento es poder en el cada vez más disputado dominio espacial. Scout proporciona cargas útiles y algoritmos alojados Plug & Play para convertir cualquier nave espacial en una plataforma SDA.

Scout planea desarrollar el marco con una demanda computacional mínima y apunta a abrir nuevas vías para análisis de escenarios avanzados, contribuyendo así a la predicción y mitigación de posibles intercepciones del adversario. Esta capacidad es fundamental para proteger los activos espaciales críticos de los EE. UU., de conformidad con los objetivos estratégicos de la oficina del programa Espacio Tácticamente Responsivo (TacRS) y otras entidades del USSF.

AUTOPROTEGIDO
Realice un seguimiento de sus activos de alto valor y de todas las amenazas potenciales cercanas y lejanas. La conciencia situacional local es esencial para un ecosistema espacial sostenible.

“Los métodos tradicionales de predicción de colisiones, que se basan en cálculos de fuerza bruta, a menudo fallan en escenarios en tiempo real porque carecen de la agilidad necesaria para una autoprotección eficaz. » OBSERVACIÓN Philip Hover-Smoot, director ejecutivo de Scout Space. «El enfoque innovador de nuestro equipo para este problema no sólo podría equipar a las naves espaciales con autoprotección autónoma, sino también mejorar las capacidades operativas al estimar eficazmente las ventanas de la línea de visión de objetos espaciales críticos no rastreados».

Jordan Maxwell, Ph.D, ingeniero jefe de GNC Scout., agregado, “La tecnología que Scout está desarrollando aprovecha las limitaciones orbitales para permitir una identificación, seguimiento y evitación altamente eficiente de posibles colisionadores, todo ello a bordo de la nave espacial. Al eliminar la latencia de las comunicaciones terrestres, el enfoque de Scout puede facilitar la prevención de colisiones justo a tiempo, incluso con objetos pequeños y difíciles de rastrear, para naves espaciales habilitadas para SDA.

Avanzando en las capacidades de autoprotección de las naves espaciales en tiempo real con autonomía

La compañía planea integrar este marco en su carga útil Space Domain Awareness (SDA) de próxima generación, lo que permitirá la detección de colisiones de objetos proliferados y la mitigación de riesgos.

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Las opiniones expresadas son las del autor y no reflejan necesariamente la política o posición oficial del Departamento de la Fuerza Aérea, el Departamento de Defensa o el Gobierno de los Estados Unidos.

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“Sin precedentes”: el CO2 está aumentando 10 veces más rápido que en cualquier otro momento de la historia

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“Sin precedentes”: el CO2 está aumentando 10 veces más rápido que en cualquier otro momento de la historia

Investigaciones recientes indican que la tasa actual de aumento del CO2 atmosférico no tiene precedentes, siendo diez veces más rápida que cualquier período de los últimos 50.000 años, lo que destaca implicaciones significativas para la dinámica climática global y las capacidades futuras de CO2 del Océano Austral.

Los investigadores que llevan a cabo un análisis químico detallado del antiguo hielo antártico han descubierto que la tasa actual de aumento del dióxido de carbono atmosférico es 10 veces más rápida que en cualquier otro momento de los últimos 50.000 años.

Los resultados, que acaban de publicarse en el procedimientos de la Academia Nacional de CienciasProporcionan una nueva comprensión importante de los períodos de cambio climático abrupto en el pasado de la Tierra y ofrecen nuevos conocimientos sobre los impactos potenciales del cambio climático actual.

“Estudiar el pasado nos enseña lo diferente que es el hoy. La tasa de CO2 El cambio actual no tiene precedentes”, afirmó Kathleen Wendt, profesora asistente en la Facultad de Ciencias de la Tierra, los Océanos y la Atmósfera de la Universidad Estatal de Oregón y autora principal del estudio.

“Nuestra investigación ha identificado las tasas más rápidas de aumento natural de CO2 jamás observadas, y la tasa que ocurre hoy, en gran parte debido a las emisiones humanas, es 10 veces mayor. »

El dióxido de carbono, o CO2, es un gas de efecto invernadero que se encuentra naturalmente en la atmósfera. Cuando el dióxido de carbono ingresa a la atmósfera, contribuye al calentamiento climático debido al efecto invernadero. En el pasado, los niveles han fluctuado debido a los ciclos de la edad de hielo y otras causas naturales, pero hoy están aumentando debido a las emisiones humanas.

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Análisis de núcleos de hielo antártico.

El hielo que se ha acumulado en la Antártida durante cientos de miles de años incluye antiguos gases atmosféricos atrapados en burbujas de aire. Los científicos utilizan muestras de este hielo, recogidas mediante perforaciones de hasta 3,2 kilómetros de profundidad, para analizar rastros de sustancias químicas y establecer registros del clima pasado. La Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. apoyó la perforación del núcleo de hielo y el análisis químico utilizados en el estudio.

Investigaciones anteriores han demostrado que durante la última edad de hielo, que terminó hace unos 10.000 años, hubo varios períodos en los que los niveles de dióxido de carbono parecían mucho más altos que el promedio. Pero esas mediciones no fueron lo suficientemente detalladas como para revelar la naturaleza completa de los rápidos cambios, lo que limitó la capacidad de los científicos para comprender lo que estaba sucediendo, dijo Wendt.

Trozo de un núcleo de hielo antártico

Un trozo de núcleo de hielo de la Antártida. Los investigadores están estudiando las sustancias químicas atrapadas en el hielo viejo para aprender más sobre el clima pasado. Crédito: Katherine Stelling, Universidad Estatal de Oregón

«Probablemente no se esperaría ver esto en medio de la última edad de hielo», dijo. «Pero se despertó nuestro interés y queríamos volver a esos períodos y tomar mediciones más detalladas para descubrir qué estaba pasando».

Utilizando muestras del núcleo de hielo de la capa de hielo de la Antártida occidental, Wendt y sus colegas estudiaron lo que sucedía durante estos períodos. Identificaron un patrón que mostraba que estos aumentos de dióxido de carbono ocurrían junto con intervalos fríos en el Atlántico Norte, conocidos como eventos de Heinrich, asociados con cambios climáticos abruptos en todo el mundo.

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«Estos eventos de Heinrich son realmente notables», afirmó Christo Buizert, profesor asociado de la Facultad de Ciencias de la Tierra, los Océanos y la Atmósfera y coautor del estudio. “Creemos que son causados ​​por un dramático colapso de la capa de hielo de América del Norte. Esto desencadena una reacción en cadena que implica cambios en los monzones tropicales, los vientos del oeste en el hemisferio sur y esos grandes eructos de CO.2 emergiendo de los océanos. »

Comparación de los aumentos naturales y actuales de CO2

Durante el mayor aumento natural, el dióxido de carbono aumentó aproximadamente 14 partes por millón en 55 años. Y los saltos ocurrieron aproximadamente una vez cada 7.000 años. Al ritmo actual, ese aumento sólo tardará entre 5 y 6 años.

La evidencia sugiere que durante períodos pasados ​​de aumentos naturales de dióxido de carbono, los vientos del oeste que desempeñan un papel importante en la circulación oceánica profunda también se fortalecieron, lo que llevó a una rápida liberación de CO2 del Océano Austral.

Otras investigaciones sugieren que estos vientos del oeste se fortalecerán durante el próximo siglo debido al cambio climático. Los nuevos hallazgos sugieren que si esto sucede, se reducirá la capacidad del Océano Austral para absorber el dióxido de carbono generado por la actividad humana, anotaron los investigadores.

«Dependemos del Océano Austral para absorber parte del dióxido de carbono que emitimos, pero los vientos del sur que aumentan rápidamente están debilitando su capacidad para hacerlo», dijo Wendt.

Referencia: “El Océano Austral genera CO atmosférico durante varias décadas2 Rise durante Heinrich Stadials” de Kathleen A. Wendt, Christoph Nehrbass-Ahles, Kyle Niezgoda, David Noone, Michael Kalk, Laurie Menviel, Julia Gottschalk, James WB Rae, Jochen Schmitt, Hubertus Fischer, Thomas F. Stocker, Juan Muglia, David Ferreira, Shaun A. Marcott, Edward Brook y Christo Buizert, 13 de mayo de 2024, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
DOI: 10.1073/pnas.2319652121

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Otros coautores incluyen a Ed Brook, Kyle Niezgoda y Michael Kalk del estado de Oregon; Christoph Nehrbass-Ahles de Universidad de Berna en Suiza y en el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido; Thomas Stocker, Jochen Schmitt y Hubertus Fischer de la Universidad de Berna; Laurie Menviel de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia; James Rae de la Universidad de St. Andrews en el Reino Unido; Juan Muglia de Argentina; David Ferreira de la Universidad de Reading en el Reino Unido y Shaun Marcott de la Universidad de Wisconsin-Madison.

El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.

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