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Ver emisores de rayos X cósmicos podría ser una cuestión de perspectiva

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Esta ilustración muestra SS 433, un agujero negro o estrella de neutrones, mientras extrae material de su estrella compañera. La materia estelar forma un disco alrededor de SS 433, y parte de la materia es expulsada al espacio como dos chorros delgados (rosados) que viajan en direcciones opuestas a SS 433. Crédito: DESY / Science Communication Lab

Conocidas como fuentes de rayos X ultrabrillantes, los emisores son fáciles de detectar cuando se ven desde el frente, pero pueden ocultarse de la vista si están incluso ligeramente alejados de la Tierra.

Es difícil pasar por alto el rayo de una linterna que te apunta directamente. Pero este rayo visto de lado parece mucho más débil. Il en va de même pour certains objets cosmiques : comme une lampe de poche, ils rayonnent principalement dans une direction, et ils ont un aspect radicalement différent selon que le faisceau pointe loin de la Terre (et des télescopes spatiaux à proximité) ou directement vers ella.

Nuevos datos de NasaEl observatorio espacial NuSTAR indica que este fenómeno es cierto para algunos de los emisores de rayos X más importantes del universo local: fuentes de rayos X ultraluminosos o ULX. La mayoría de los objetos cósmicos, incluidas las estrellas, emiten pequeños rayos X, especialmente en el rango de alta energía visto por NuSTAR. Los ULX, por otro lado, son como faros de rayos X que atraviesan la oscuridad. Para ser considerada un ULX, una fuente debe tener un brillo de rayos X aproximadamente un millón de veces más brillante que la salida de luz total del Sol (en todas las longitudes de onda). Los ULX son tan brillantes que pueden verse a millones de años luz de distancia, en otras galaxias.

SS 433 Animación

Esta animación ilustra cómo SS 433, que contiene una fuente de luz brillante rodeada por dos estructuras en forma de cuenco, se inclina hacia adelante y hacia atrás en su órbita. Al igual que con una linterna, la luz del SS 433 parece mucho más tenue cuando se ve de lado. Crédito: NASA / JPL-Caltech

El nuevo estudio muestra que el objeto conocido como SS 433, ubicado en el vía Láctea galaxia, y sólo a unos 20.000 años luz de la Tierra, es un ULX, aunque parece ser unas 1.000 veces más bajo que el umbral mínimo para ser considerado como tal.

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Esta debilidad es una sugerencia de perspectiva, según el estudio: los rayos X de alta energía de SS 433 están inicialmente confinados en dos conos de gas que se extienden hacia afuera desde lados opuestos del objeto central. Estos conos son similares a un cuenco espejado que rodea la bombilla de una linterna: rodean la luz de rayos X de SS 433 en un haz estrecho, hasta que escapa y es detectado por NuSTAR. Pero debido a que los conos no apuntan directamente a la Tierra, NuSTAR no puede ver todo el brillo del objeto.

“Durante mucho tiempo sospechamos que algunos ULX emiten luz en columnas estrechas, en lugar de en todas direcciones como una bombilla desnuda”, dijo Matt Middleton, profesor de astrofísica en la Universidad de Southampton en el Reino Unido y autor principal del estudio. “En nuestro estudio, confirmamos esta hipótesis mostrando que el SS 433 sería considerado como un ULX por un observador frontal. “

Si un ULX relativamente cerca de la Tierra puede ocultar su verdadero brillo debido a su orientación, es probable que haya más ULX, especialmente en otras galaxias, con un disfraz similar. Esto significa que se espera que la población total de ULX sea mucho mayor de lo que los científicos están observando actualmente.

cono de oscuridad

Se han encontrado alrededor de 500 ULX en otras galaxias, y su distancia de la Tierra significa que a menudo es casi imposible saber qué tipo de objeto genera la emisión de rayos X. Los rayos X probablemente provienen de un área grande. calentado a temperaturas extremas porque es atraído por la gravedad de un objeto muy denso. Este objeto puede ser un estrella neutrón (los restos de una estrella colapsada) o una pequeña agujero negro, uno que no es más de unas 30 veces la masa de nuestro Sol. El gas forma un disco alrededor del objeto, como agua rodeando un desagüe. La fricción en el disco aumenta la temperatura, lo que hace que se irradie, a veces tan caliente que el sistema estalla con rayos X. Cuanto más rápido cae el material sobre el objeto central, más brillantes son los rayos X.

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Los astrónomos sospechan que el objeto en el corazón de SS 433 es un agujero negro de aproximadamente 10 veces la masa de nuestro Sol. Lo que es seguro es que canibaliza una gran estrella cercana, su gravedad extrae la materia a un ritmo rápido: en un solo año, el SS 433 roba el equivalente a unas 30 veces la masa de la Tierra. A su vecino, lo que lo convierte en el el agujero negro más codicioso o la estrella de neutrones conocida en nuestra galaxia.

Cambiar el brillo de los rayos X del SS 433

El objeto cósmico SS 433 contiene una fuente de luz de rayos X rodeada por dos hemisferios de gas caliente. SS 433 se inclina periódicamente, apuntando un haz de rayos X a la Tierra.
Crédito: NASA / JPL-Caltech

“Se sabe desde hace mucho tiempo que esta cosa come a un ritmo fenomenal”, dijo Middleton. “Esto es lo que distingue a ULX de otros objetos, y probablemente sea la causa principal de las abundantes cantidades de rayos X que vemos en ellos”.

El objeto en SS 433 tiene ojos más grandes que su vientre: roba más material del que puede consumir. Parte del material sobrante se expulsa del disco y forma dos hemisferios en lados opuestos del disco. Dentro de cada uno hay un vacío en forma de cono que se abre al espacio. Estos son los conos que recogen la luz de los rayos X de alta energía en un rayo. Cualquiera que mire directamente a uno de los conos verá un ULX obvio. Aunque están compuestos solo de gas, los conos son tan gruesos y masivos que actúan como paneles de plomo en una sala de detección de rayos X y evitan que los rayos X los atraviesen hacia un lado.

Los científicos sospecharon que algunos ULX podrían estar ocultos por esta razón. SS 433 brindó una oportunidad única para probar esta idea porque, como una peonza, se tambalea sobre su eje, un proceso que los astrónomos llaman precesión.

Nave espacial NuSTAR

Ilustración de la nave espacial NuSTAR, que tiene un mástil de 10 metros (30 pies) que separa los módulos ópticos (derecha) de los detectores en el plano focal (izquierda). Esta separación es necesaria para el método utilizado para detectar rayos X. Crédito: NASA / JPL-Caltech

La mayor parte del tiempo, los dos conos de SS 433 apuntan lejos de la Tierra. Pero debido a la forma en que SS 433 precede, un cono se inclina periódicamente ligeramente hacia la Tierra, por lo que los científicos pueden ver algo de luz de rayos X que sale de la parte superior del cono. En el nuevo estudio, los científicos observaron cómo cambian los rayos X que ve NuSTAR a medida que se mueve el SS 433. Muestran que si el cono continuara inclinándose hacia la Tierra para que los científicos pudieran mirarlo directamente, verían suficientes rayos X para llamar oficialmente a SS 433 un ULX.

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Los agujeros negros que se alimentan a velocidades extremas han dado forma a la historia de nuestro universo. Los agujeros negros supermasivos, que tienen de millones a miles de millones de veces la masa del Sol, pueden afectar profundamente a su galaxia anfitriona cuando se alimentan. Al principio de la historia del universo, algunos de estos agujeros negros masivos pueden haberse alimentado tan rápido como SS 433, liberando enormes cantidades de radiación que remodelaron los entornos locales. Los flujos (como los conos en SS 433) redistribuyeron la materia que eventualmente podría formar estrellas y otros objetos.

Pero debido a que estos gigantes de rápido consumo residen en galaxias increíblemente distantes (la que está en el corazón de la Vía Láctea actualmente no come mucho), siguen siendo difíciles de estudiar. Con SS 433, los científicos han encontrado un ejemplo en miniatura de este proceso, mucho más cercano a casa y mucho más fácil de estudiar, y NuSTAR ha proporcionado nueva información sobre la actividad que tiene lugar allí.

“Cuando lanzamos NuSTAR, no pensé que nadie esperaba que ULX fuera un área de investigación tan rica para nosotros”, dijo Fiona Harrison, Investigadora Principal de NuSTAR y Profesora de Física en Caltech en Pasadena, California. “Pero NuSTAR es único en el sentido de que puede ver casi la gama completa de longitudes de onda de rayos X emitidas por estos objetos, y eso nos da una idea de los procesos extremos que deben impulsarlos”.

Referencia: “NuSTAR revela la naturaleza oculta de SS433” por MJ Middleton, DJ Walton, W Alston, T Dauser, S Eikenberry, YF Jiang, AC Fabian, F Fuerst, M Brightman, H Marshall, M Parker, C Pinto, FA Harrison , M Bachetti, D Altamirano, AJ Bird, G Perez, J Miller-Jones, P Charles, S Boggs, F Christensen, W Craig, K Forster, B Grefenstette, C Hailey, K Madsen, D Stern y W Zhang, 6 de mayo 2021, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093 / mnras / stab1280

Más información sobre la misión

NuSTAR es una misión Small Explorer dirigida por Caltech y administrada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división de Caltech, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. NuSTAR fue desarrollado en asociación con la Universidad Técnica Danesa y la Agencia Espacial Italiana (ASI). La nave espacial fue construida por Orbital Sciences Corporation en Dulles, Virginia (ahora parte de Northrop Grumman). El Centro de Operaciones de la Misión NuSTAR está ubicado en Universidad de California, Berkeley, y el archivo de datos oficial se encuentra en el Centro de Investigación de Archivos Científicos de Astrofísica de Alta Energía de la NASA. ASI proporciona la estación terrestre de la misión y un archivo espejo.

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

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El ventilador del inodoro de la misión Inspiration4 de SpaceX no funcionó correctamente, lo que provocó una alarma, y ​​la tripulación completamente civil tuvo que recibir capacitación sobre cómo solucionarlo.

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La tripulación de Inspiration4 se sienta dentro de una nave espacial modelo Crew Dragon. De izquierda a derecha: Chris Sembroski, Sian Proctor, Jared Isaacman y Hayley Arceneaux. EspaceX
  • SpaceX envió a cuatro civiles al espacio a principios de septiembre como parte de la misión Inspiration4.

  • La tripulación tuvo un problema con el inodoro después de que el ventilador fallara en el interior, según una entrevista de CNN.

  • El personal de SpaceX tuvo que enseñarles cómo solucionarlo, pero fueron interrumpidos por fallas de comunicación.

  • Vea más historias en la página de Insider Business.

La primera tripulación de astronautas totalmente civil del mundo enfrentó un problema inesperado cuando entraron en órbita a principios de este mes: tuvieron que arreglar el ventilador del inodoro después de que sonó una alarma.

La misión Inspiration4 despegó 16 de septiembre, envío cuatro astronautas civiles en órbita durante tres días a bordo de la nave espacial Dragon de SpaceX.

Elon Musk, director ejecutivo de SpaceX mencionó en un tweet el 21 de septiembre que el equipo de Inspiration4 tenía “algunos problemas” con el inodoro, que era nariz de la nave espacial Crew Dragon dentro de un techo de cúpula de vidrio. En una entrevista con CNN El jueves, el miembro de la tripulación Jared Isaacman explicó lo sucedido.

Los inodoros en el espacio tienen ventiladores para generar succión, lo que garantiza que todos los desechos humanos vayan en la dirección correcta, pero el ventilador de la nave espacial funcionó mal y activó una alarma, dijo Isaacman.

Isaacman le dijo a CNN que el equipo de SpaceX necesitaba instruir al equipo de Inspiration4 sobre cómo reparar el ventilador, pero las frecuentes fallas de comunicación interrumpían el proceso.

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“Yo diría que probablemente alrededor del 10% de nuestro tiempo en órbita, no teníamos [communication with the ground], y éramos un equipo muy tranquilo y fresco durante eso ”, dijo Isaacman a CNN.

“Pudimos trabajar en ello y obtener [the toilet] incluso teniendo en cuenta lo que inicialmente fueron circunstancias difíciles, por lo que nunca hubo algo así, ya sabes, en la cabina ni nada por el estilo ”, dijo Isaacman.

Isaacman dijo que la tripulación de Inspiration4 les había dicho a los astronautas de la NASA sobre el baño antes, y los astronautas les dijeron que “usar el baño en el espacio es difícil, y debes ser muy … ¿cuál es la palabra? – muy amable con los demás”.

Lea el artículo original en Becario de negocios

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Beyond the BeltLine: el nuevo espacio para vehículos posteriores de Ryan Gravel para iniciar conversaciones sobre el futuro de la ciudad

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Ryan Gravel, el urbanista cuya tesis de maestría se convirtió en Atlanta BeltLine, tiene una nueva visión para ayudar a iniciar conversaciones sobre el futuro de la ciudad.

Gravel planea abrir Aftercar en noviembre en el sótano de los lofts de Telephone Factory, que se encuentran junto al bullicioso Eastside Trail de BeltLine en Poncey-Highland.

Aftercar será el espacio físico del generador sin fines de lucro de Gravel, que ayuda a las personas a generar, perseguir, conectar y entregar ideas que apoyen el futuro de las ciudades.

Originalmente diseñado como un restaurante, Gravel rotó durante la pandemia para transformar el espacio en un hogar social y un espacio de trabajo conjunto.

“Salir de COVID es lo que nos permitirá abrirnos y comenzar”, dijo Gravel. “Todavía tengo una gran visión del servicio de restaurante, pero quería abrir este espacio. “

Gravel dijo que el espacio Aftercar de la fábrica de teléfonos, construido originalmente en 1938 para Western Electric Company y que figura en el Registro Nacional de Lugares Históricos, era perfecto para la ubicación, ya que el sótano era la antigua cafetería y comedor. Dijo que los nuevos baños, espacios de oficina y “toques cosméticos ligeros” serán parte de la actualización.

Aftercar ofrecerá suscripciones mensuales “razonablemente económicas” durante la semana, proporcionando un espacio fresco para trabajar en BeltLine con Wi-Fi y café. También habrá espacios privados que se pueden alquilar por días o por horas para pequeños eventos como proyecciones de películas, almuerzos y banquetes de boda.

“Una vez que nos levantemos y nos establezcamos, incluiremos algún tipo de comida y bebida”, dijo Gravel. “Podría ser un restaurante de servicio completo, o podría ser comida prefabricada y envasada”.

Gravel expresó su preocupación por la evolución de BeltLine, abandonando la asociación Atlanta BeltLine en 2016 debido a una falta de equidad y asequibilidad de la vivienda a lo largo del circuito de 22 millas que imaginó como estudiante de posgrado en Georgia Tech.

Gravel dijo que su visión para BeltLine siempre ha sido de inclusión, asegurándose de que su éxito no impida que personas de todos los niveles de ingresos puedan vivir a lo largo del corredor. Aún así, planea tener su oficina en Aftercar.

“Estoy frustrado con la entrega lenta de BeltLine, especialmente la vivienda asequible y el transporte público”, dijo con franqueza. “El horario de tránsito es inaceptable. El tránsito es lo que hace que BeltLine sea accesible para todos.

Dijo que la creación de Generator y Aftercar es parte de su visión para el futuro más allá de BeltLine para cultivar y amplificar las conversaciones sobre el futuro de Atlanta y otras áreas metropolitanas, incluyendo más viviendas, transporte público asequible que conecta todos los vecindarios, ciudades y desarrolladores. que se mueven. de proyectos centrados en el automóvil.

Fue esta última parte la que llevó a Gravel a crear el nombre Aftercar, que según dijo evoca un futuro más allá del automóvil tal como lo conocemos hoy.

“El crecimiento y el cambio están ocurriendo, y no tenemos estas conversaciones”, dijo. “Quiero que Aftercar sea un buen lugar para cambiar eso”.

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Sonidos espaciales: tintineo, pluma y zumbido

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Los sonidos del espacio

Escuche la belleza del universo. Kimberly Arcand es un investigador de visualización y comunicador científico para Chandra, el telescopio espacial de rayos X. Desde 2020, ella y su equipo han estado trabajando para presentar los sonidos del espacio a través de sonicación, el arte de transformar datos científicos en sonido. En este caso, transforman los datos de las imágenes astronómicas en sonido. Arcand y su equipo lanzaron esta nueva obra de su trabajo el 16 de septiembre de 2021. Los videos de esta página le permitirán escuchar un vivero estelar, un remanente de supernova y un agujero negro supermasivo.

El equipo de Arcand enfatiza que la sonicación permite que las personas con discapacidad visual escuchen lo que ven los demás. Además, dicen, su trabajo les brinda a todos una experiencia más profunda del universo. Arcand dijo:

Cada sonicación se crea para representar mejor los datos científicos de la manera que tenga más sentido para los datos específicos, representándolos con precisión y contando la historia, al tiempo que proporciona una nueva forma de transmitir significado a través del suyo.

Westerlund 2

Westerlund 2 es una región de formación de estrellas ubicada a 20.000 Años luz Desde la Tierra. Los científicos utilizaron una combinación de datos observados en luz óptica y rayos X para crear esta versión sonificada de Westerlund 2. Para esta nebulosa, la barra de sonido se desplaza de izquierda a derecha. Cuando la barra se encuentra con una luz más brillante, produce un sonido más fuerte. Las notas más altas corresponden a una posición vertical más alta en la imagen. Los instrumentos de cuerda tocan los datos ópticos del El telescopio espacial Hubble. Bells reproduce los datos de rayos X de Chandra.

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Westerlund 2 tiene unos 44 años luz de diámetro. La guardería estelar está en dirección a la constelación del sur. Carina. Dentro de la nebulosa hay un cúmulo que contiene algunas de las estrellas más calientes, brillantes y masivas conocidas.

El resto de la supernova de Tycho

Esta gran y colorida bola de gas y polvo es el remanente de la supernova de Tycho o SN 1572. La sonicación para SN 1572 comienza en el centro y se extiende hacia afuera en un círculo, de acuerdo con cómo se creó el resto. Los diferentes colores en la imagen representan diferentes elementos: el rojo representa el hierro, el verde representa el silicio y el azul representa el azufre. Para esta sonicación, la luz más roja produce las notas más bajas. Las notas más altas representan la luz azul y violeta. Las diferentes proporciones de hierro (rojo), silicio (verde) y azufre (azul) aparecen en los sonidos cuando escucha los picos de frecuencia baja a alta. Una vez que el sonido sale del resto de la supernova, escuchas el punteo de las cuerdas del arpa. Estas calificaciones representan las estrellas visibles fotografiadas por Hubble. Los colores de las estrellas determinan su altura.

SN 1572 apareció como una “nueva estrella” brillante para Cassiopeia en 1572. La repentina aparición de la nueva estrella rompió la creencia de que los cielos eran inmutables. Tycho Brahe, entre muchos otros de la época, estudió la supernova, y el vestigio ahora lleva su nombre.

La región central de M87

M87 es una galaxia elíptica gigante que alberga un (bastante famoso) un agujero negro supermasivo en su centro. Para esta sonicación, desde la región central alrededor del agujero negro, el sonido escanea el objeto desde un punto central, como un radar que barre el cielo. El escaneo comienza su escaneo en la posición de las tres en punto. Cuanto más brillante es la luz, más fuerte es el sonido, mientras que la luz más alejada del centro es más nítida.

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El agujero negro de M87 proyecta chorros llenos de partículas energéticas. Estos chorros impactan en las nubes de gas circundantes. Los datos azules provienen de la emisión de rayos X observada por el Telescopio Espacial Chandra, mientras que los rojos y naranjas son datos de radio de longitud de onda larga del Cuadro muy grande. Los científicos dieron a los datos de radio un tono más débil que los datos de rayos X de alta energía. Esta elección de tono corresponde a sus rangos de frecuencia en el espectro electromagnético. Las estrellas suenan como notas cortas y pellizcadas.

Cheque Nueva imagen del agujero negro M87 lanzado a principios de este año.

Obtenga más información sobre la sonicación espacial a través de una historia anterior de la Harvard Journal.

Conclusión: La sonificación del espacio es cuando los científicos transforman sus datos astronómicos en sonido. Una nueva obra presenta la sonificación de tres objetos diferentes: un vivero estelar, un remanente de supernova y un agujero negro supermasivo.

Via Observatorio de rayos X Chandra

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