Un material rico en neutrones se expulsa del disco, lo que permite el rápido proceso de captura de neutrones (proceso r). La región celeste es una expulsión de material particularmente rápida, denominada chorro, que generalmente se origina en paralelo al eje de rotación del disco. Crédito: Observatorio Nacional de Radioastronomía
¿Cómo se producen los elementos químicos en nuestro Universo? ¿De dónde proceden los elementos pesados como el oro y el uranio? Utilizando simulaciones por computadora, un equipo de investigación del GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung en Darmstadt, en colaboración con colegas de Bélgica y Japón, muestra que la síntesis de elementos pesados es típica de algunos agujeros negros con acumulaciones de materia en órbita, llamados discos de acreción. La abundancia predicha de elementos formados proporciona información sobre los elementos pesados que deben investigarse en los laboratorios del futuro, como la Instalación de Investigación de Antiprotones e Iones (FAIR), actualmente en construcción, para descubrir el origen de los elementos pesados. Los resultados se publican en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
Todos los elementos pesados de la Tierra se formaron hoy en condiciones extremas en entornos astrofísicos: dentro de las estrellas, en explosiones estelares y en la colisión de estrellas de neutrones. Los investigadores están intrigados por la pregunta en cuál de estos eventos astrofísicos existen las condiciones adecuadas para la formación de los elementos más pesados, como el oro o el uranio. El primer avistamiento espectacular de ondas gravitacionales y radiación electromagnética de un estrella neutrón La fusión en 2017 sugirió que se pueden producir y liberar muchos elementos pesados en estas colisiones cósmicas. Sin embargo, queda abierta la pregunta de cuándo y por qué se expulsa el material y si puede haber otros escenarios en los que se puedan producir elementos pesados.
Candidatos prometedores para la producción de elementos pesados son los agujeros negros que orbitan alrededor de un disco de acreción de materia densa y caliente. Dicho sistema se forma tanto después de la fusión de dos estrellas de neutrones masivas como durante el llamado colapso, el colapso y la posterior explosión de una estrella en rotación. La composición interna de tales discos de acreción no se ha entendido bien hasta ahora, en particular en lo que respecta a las condiciones en las que se forma un exceso de neutrones. Un alto número de neutrones es una condición básica para la síntesis de elementos pesados, ya que permite el rápido proceso de captura de neutrones o proceso r. Los neutrinos prácticamente sin masa juegan un papel clave en este proceso, ya que permiten la conversión entre protones y neutrones.
Vista en sección a través de la simulación de un disco de acreción del estudio del Dr. Just y sus colegas. El agujero negro en el centro está rodeado por material en forma de toro de varios cientos de kilómetros de extensión. El eje de rotación del disco viene dado por el eje z, que pasa en R = 0 a través del agujero negro a lo largo de la dirección vertical. Las flechas ilustran la distribución de las velocidades de la materia. El sombreado de color muestra la densidad (arriba a la izquierda), la fracción de protones Ye (abajo a la izquierda) y escalas de tiempo características de la emisión de neutrinos (arriba a la derecha) y la absorción de neutrinos (abajo a la derecha). Los valores de Ye inferiores a 0,5 indican una alta fracción de neutrones disponibles para el proceso r. Crédito: Centro GSI Helmholtz para la investigación de iones pesados
“En nuestro estudio, estudiamos sistemáticamente por primera vez las tasas de conversión de neutrones y protones para una gran cantidad de configuraciones de disco utilizando elaboradas simulaciones por computadora, y descubrimos que los discos también son muy ricos en neutrones. Que se cumplen ciertas condiciones . conocido ”, dice el Dr. Oliver Just del Grupo de Astrofísica Relativista en la División de Investigación Teórica de GSI. “El factor decisivo es la masa total del disco. Cuanto más grande es el disco, más neutrones se forman a partir de protones por captura de electrones bajo emisión de neutrinos, y están disponibles para la síntesis de elementos pesados utilizando el proceso r. Sin embargo, si la masa del disco es demasiado alta, la reacción inversa juega un papel más importante, de modo que los neutrones recapturan más neutrinos antes de que abandonen el disco. Estos neutrones luego se vuelven a convertir en protones, lo que dificulta el proceso r. Como muestra el estudio, la masa de disco óptima para una producción prolífica de elementos pesados es de aproximadamente 0,01 a 0,1 de masa solar. El resultado proporciona una fuerte evidencia de que las fusiones de estrellas de neutrones que producen discos de acreción con estas masas exactas podrían ser el punto de origen de gran parte de los elementos pesados. Sin embargo, actualmente no se sabe si estos discos de acreción ocurren en los sistemas colapsados y con qué frecuencia.
Además de los posibles procesos de eyección de masa, el grupo de investigación liderado por el Dr. Andreas Bauswein también está estudiando las señales luminosas generadas por la materia expulsada, que se utilizarán para inferir la masa y composición de la materia expulsada en futuras observaciones. De neutrones colisión de estrellas. Un elemento importante para leer correctamente estas señales de luz es un conocimiento preciso de las masas y otras propiedades de los elementos recién formados. “Estos datos son actualmente insuficientes. Pero con la próxima generación de aceleradores, como FAIR, será posible medirlos con un precisión en el futuro. La interacción bien coordinada de modelos teóricos, experimentos y observaciones astronómicas nos permitirá a los investigadores en los próximos años probar las fusiones de estrellas de neutrones como el origen de los elementos del proceso r ”, predice Bauswein.
Referencia: «Absorción de neutrinos y otras dependencias físicas en neutrinos enfriados agujero negro discos de acreción ”por O Just, S Goriely, H-Th Janka, S Nagataki y A Bauswein, 8 de octubre de 2021, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. DOI: 10.1093 / mnras / stab2861
La misión de eliminación de desechos ClearSpace-1 cambió de objetivo después de detectar una colisión de desechos espaciales del objetivo con desechos imposibles de rastrear. Empresa de eliminación de desechos espaciales Espacio libre anunció la decisión el 24 de abril.
ClearSpace avanzó a la siguiente etapa de la misión ClearSpace-1 después de una revisión técnica y programática con el Agencia Espacial Europea (ESA). El objetivo de escombros se ha modificado para ajustar los requisitos de la misión, simplificar la estructura de su equipo industrial y reducir el riesgo.
Ahora se espera que la nueva misión ClearSpace-1 se encuentre con PROBA-1, una nave espacial de la ESA con capacidades totalmente autónomas que capturará y realizará una maniobra de disminución del perigeo en el veterano satélite espacial de 20 años. La misión utilizará un mecanismo de captura de cuatro brazos para agarrar el satélite cliente y luego reingresar de manera segura a la atmósfera de la Tierra, donde se quemará.
El objetivo inicial de la misión, un adaptador de carga útil VESPA que quedó en órbita durante el lanzamiento de Vega en 2013, era golpeado por otros desechos espaciales el año pasado.
La ESA ha permitido continuar con la fase preparatoria que será ejecutada por un consorcio liderado por la empresa alemana OHB SE, que suministrará el bus satélite y se encargará de la integración y lanzamiento del sistema. ClearSpace proporcionará liderazgo técnico en operaciones de proximidad y captura.
«Nos sentimos honrados de colaborar con OHB y permanecer a la vanguardia del servicio en órbita con la misión ClearSpace-1», dijo Luc Piguet, director ejecutivo de ClearSpace.
La nave espacial STEREO A de la NASA detectó una poderosa llamarada solar arrancando la cola del cometa Pons-Brooks, aunque rápidamente volvió a crecer. Esta no es la primera vez que STEREO A ve al Sol jugando con una bola de nieve sucia como esta, pero las imágenes son particularmente dramáticas.
Las colas de los cometas son cosas tenues que se crean cuando el viento solar empuja el gas y el polvo liberados por la sublimación del hielo lejos de la cabeza del cometa. No hace falta mucho para molestarlos; A veces se ven cometas con dos colas, una de gas y otra de polvo, apuntando en direcciones algo diferentes, siendo la cola de gas particularmente sensible a las condiciones.
Cuando las erupciones solares generan eyecciones de masa coronal (CME) desde la superficie del Sol, las partículas expulsadas pueden afectar las colas de los cometas, y la nave espacial STEREO, que rastrea las tormentas solares, ha detectado esto con frecuencia. Véase, por ejemplo, este caso de 2013 en el que se pudieron ver dos cometas en el mismo campo visual, uno de ellos moviendo la cola como un renacuajo o un espermatozoide congelado pero particularmente decidido.
Una eyección de masa coronal en 2013 que logró impactar a dos cometas a la vez, como muestra STEREO.
Crédito de la imagen: Karl Battams/NASA/STEREO/CIOC
La nave espacial STEREO no sólo observa las colas de los cometas por diversión. Me gusta su sitio web Observaciones«El uso de colas de cometas como trazadores puede proporcionar datos valiosos sobre las condiciones del viento solar cerca del Sol».
Como sugiere su nombre, las naves espaciales STEREO fueron diseñadas para proporcionar vistas duales de la actividad solar, una con una órbita unas semanas más corta que la de la Tierra y la otra un poco más larga. La línea de base generalmente larga entre ellos le dio a la NASA una visión sin precedentes de la actividad solar durante una década, pero se perdió el contacto con STEREO B en 2016, e incluso una vez recuperado, los intentos de restaurarlo han fracasado.
STEREO A siguió funcionando, incluso si el acrónimo ahora es inexacto. Su nombre completo es Observatorio A de Relaciones Solar-Terrestres y continúa ayudando a los astrónomos a comprender cómo la variabilidad del Sol afecta a la Tierra. Como muestran estas imágenes, lo mismo ocurre con otros componentes del sistema solar.
El 12 de abril, STEREO A detectó un importante despegue de CME desde el Sol. Este evento se alejaba casi directamente de la Tierra, por lo que no provocó ninguna aurora aquí, aunque ocurrió otra aproximadamente al mismo tiempo. cielo iluminado sobre Tasmania. Pero una semana después, Spaceweather.com se dio cuenta el efecto que tuvo el evento sobre el cometa Pons-Brooks. En lenguaje astronómico, se trató de un «evento de desconexión» en el que la fuerza añadida del viento solar provocó que la cola del núcleo del cometa se rompiera y partiera como la bandera de Rohan hacia el espacio. Las dos torres.
El efecto fue tan fuerte en parte porque la CME era muy poderosa, pero también porque Pons-Brooks estaba a 120 millones de kilómetros (75 millones de millas) del Sol, o el 80 por ciento de la distancia de la Tierra. Aunque desde la perspectiva de STEREO A el cometa parece casi chocar con Júpiter, el planeta gigante estaba casi mil millones de kilómetros (620 millones de millas) más lejos y apenas se habría visto afectado.
Pons-Brooks no ha estado exactamente a la altura de su apodo últimamente. Se le puso la etiqueta de «Cometa del Diablo» porque durante su paso explotó varias veces (como en visitas anteriores) y algunas de ellas produjeron lo que parecían cuernos del diablo. Desafortunadamente, las explosiones se detuvieron justo cuando podrían haber permitido que más personas vieran el cometa. Es particularmente desafortunado que ninguna coincidiera con esta CME; imaginen una erupción que se lleva algo mucho más brillante y complejo.
La buena noticia es que, si bien los cometas a menudo se comparan con los gatos, en lo que respecta a sus colas, se parecen más a eslizones, que pueden perder sus apéndices y volver a crecer.
SpaceX envió otro lote de sus satélites de Internet Starlink al cielo hoy (23 de abril).
Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó hoy de la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida a las 6:17 p.m.EDT (22:17 GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente 8,5 minutos después del lanzamiento, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX Just Read the Instrucciones estacionado en el Océano Atlántico.
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Un cohete SpaceX Falcon 9 se encuentra en la cubierta de un barco no tripulado en el mar poco después del lanzamiento de 23 satélites Starlink desde Florida el 23 de abril de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
Este fue el noveno lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX. Cinco de sus ocho despegues anteriores fueron misiones Starlink.
La etapa superior del Falcon 9 continuará transportando los 23 satélites Starlink a la órbita terrestre baja (LEO) hoy, desplegándolos aproximadamente 65 minutos después del despegue.
El lanzamiento de esta noche fue el 41 del año para SpaceX y el 28 de 2024 dedicado a construir la megaconstelación Starlink, masiva y en constante crecimiento. Hay casi 5.800 Los satélites Starlink están operativos en LEO en este momento, según el astrofísico y rastreador de satélites Jonathan McDowell.
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El lanzamiento de Starlink terminó siendo la primera mitad de un vuelo espacial doble: un vehículo Rocket Lab Electron lanzó dos satélites, incluido un demostrador de tecnología de navegación solar de la NASA, desde Nueva Zelanda hoy a las 6:33 p.m.EDT (22:33 GMT).
Nota del editor: Esta historia se actualizó a las 6:30 p.m. ET del 23 de abril con noticias sobre el exitoso lanzamiento y aterrizaje de la primera etapa.
