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Físicos finalmente confirmam as previsões surpreendentes de Einstein sobre buracos negros: ScienceAlert

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Físicos finalmente confirmam as previsões surpreendentes de Einstein sobre buracos negros: ScienceAlert

Os mecanismos detalhados de como a matéria cai num buraco negro vinda de fora do horizonte de eventos foram revelados num novo artigo de investigação.

Tal como previsto pela teoria da gravidade de Einstein, chega um ponto em que a matéria deixa de orbitar o buraco negro e cai diretamente para baixo, precipitando-se rapidamente para além do ponto sem retorno.

Agora, com dados de raios X de um buraco negro ativo, finalmente vimos evidências da existência desta “zona de subducção”.

“A teoria de Einstein previu esta queda recente, mas esta é a primeira vez que conseguimos provar que isso aconteceu.” diz o físico teórico Andrew Mummery Da Universidade de Oxford, no Reino Unido.

“Pense nisso como um rio se transformando em uma cachoeira – até agora, estivemos olhando para o rio. Esta é a nossa primeira visão de uma cachoeira.”

A matéria que entra em um buraco negro não segue uma linha reta. Ele gira, como água rodopiante, subindo inexoravelmente pelo ralo. Esta não é uma analogia inútil: a comparação é adequada, uma vez que os cientistas usam águas turbulentas para estudar os ambientes que rodeiam os buracos negros.

Via Láctea com MAXI J1820+070 marcada com uma cruz branca. Inserção: dados do Chandra mostrando o buraco negro piscando em 2018. (NASA/CXC/Université de Paris/M. Espinasi et al./banstars)

Estudar os próprios buracos negros é um pouco difícil, porque o espaço-tempo distorcido ao seu redor é muito extremo.

Mas há décadas, o trabalho teórico de Albert Einstein previu que a matéria, a uma certa distância de um buraco negro, já não seria capaz de seguir uma órbita circular estável e cairia a direito – como a água pela borda desse mesmo ralo.

Não há razão para acreditar que este não seja o caso – a matéria tem de cruzar o horizonte de eventos de alguma forma, e a teoria da gravidade de Einstein resistiu a um escrutínio geral – mas o que os astrofísicos não têm certeza é se o faremos ou não. capaz de detectá-lo.

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O trabalho de Mummery e seus colegas teve múltiplas partes. Um desses experimentos foi desenvolver simulações e modelos numéricos que visualizam a área submersa para revelar que tipo de luz ela emite. Em seguida, precisavam de evidências observacionais contendo as mesmas emissões na zona baixa.

O buraco negro em questão foi encontrado num sistema a cerca de 10.000 anos-luz de distância, chamado MAXI J1820+070. Este sistema contém um buraco negro com uma massa de cerca de 8,5 vezes a massa do Sol – e uma estrela companheira binária, da qual o buraco negro retira material à medida que os dois objetos giram, alimentando-se em rajadas. Aparece como um flash de raios X.

Os astrónomos têm monitorizado este buraco negro para compreender melhor o seu comportamento, para que os investigadores tenham acesso a dados de alta qualidade obtidos através de raios-X. Nustar E O mais bonito Instrumentos em órbita baixa da Terra. Eles se concentraram em particular na explosão ocorrida em 2018.

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Estudos anteriores indicaram que existe um brilho adicional detectado nas observações desta explosão completamente inexplicável.

a Estudo 2020 Ele especulou que este brilho poderia ter origem na órbita circular mais interna, a zona de mergulho. Mummery e os seus colegas estudaram este brilho com especial cuidado e descobriram que correspondia à emissão que derivaram das suas simulações.

Os investigadores dizem que isto finalmente confirma a existência da região que afunda, sem sombra de dúvida, dando-nos uma nova sonda do intenso sistema gravitacional na região fora do horizonte de eventos do buraco negro.

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“O que é realmente emocionante é que existem muitos buracos negros na galáxia, e agora temos uma nova e poderosa técnica para estudar os campos gravitacionais mais fortes conhecidos.” Mamãe diz.

“Acreditamos que isto representa um novo e excitante desenvolvimento no estudo dos buracos negros, permitindo-nos estudar esta região final que os rodeia.

Só então poderemos compreender completamente a força da gravidade. “Esta gota final de plasma ocorre na borda do buraco negro e mostra a resposta da matéria à gravidade no seu nível mais forte possível.”

A pesquisa foi publicada em Avisos mensais da Royal Astronomical Society.

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Sonda Retorno à Terra atinge maturidade de projeto

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Sonda Retorno à Terra atinge maturidade de projeto
Ciência e exploração

07/05/2024
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A espaçonave Earth Return da Agência Espacial Europeia, a primeira espaçonave a encontrar e capturar um objeto ao redor de outro planeta, ultrapassou o marco ao trazer as primeiras amostras de Marte para a Terra.

Uma revisão crítica do projeto da plataforma da espaçonave foi concluída hoje com a participação da indústria europeia e da NASA.

Formulário de qualificação de engenharia ERO

A revisão crítica do projeto é uma das etapas mais importantes em qualquer projeto de voo espacial para tornar uma espaçonave uma realidade. A revisão crítica do projeto do núcleo (P-CDR) confirmou o desempenho, a qualidade e a confiabilidade dos sistemas utilizados nesta missão sem precedentes a Marte.

O Earth Return Orbiter (ERO) é a principal contribuição da ESA para a Mars Sample Return Campaign, um conjunto complexo de missões para devolver amostras de rochas, solo e atmosfera marcianas à Terra.

A Europa está pronta para Marte

A validação do projeto e dos detalhes técnicos representa um passo formal em direção à fase de integração.

“A indústria europeia está pronta para o próximo capítulo. O design robusto é a base para construir, testar e montar o hardware numa nave espacial completa”, afirma Tiago Loureiro, líder da equipa do projeto ERO.

Painel solar para o Earth Return Orbiter

A fabricação e os testes de componentes de espaçonaves podem agora começar para garantir que a missão progrida até o lançamento.

Fornecedores de 11 países europeus estão a bordo para construir peças para uma nave espacial que está programada para fazer uma viagem completa da Terra a Marte.

Desafios

A NASA anunciou seus planos para Atualização do programa de devolução de amostras da Mars Em Abril passado, foram realizadas experiências de voos espaciais de baixa complexidade, baixo risco e baixo custo, incluindo designs inovadores e tecnologia comprovada para devolver amostras valiosas de Marte para a Terra.

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As equipas técnicas da ESA trabalharam em estreita colaboração com os seus homólogos da NASA para se prepararem para a revisão do programa.

Trazendo amostras de rochas marcianas para a Terra

“A configuração da nave espacial é suficientemente robusta para ser flexível com a carga útil e ajudar a encontrar soluções para novas arquitecturas. A ESA e os nossos parceiros industriais adaptaram-se a um novo cenário, permanecendo inovadores e engenhosos, ao mesmo tempo que permanecem um parceiro fiável da NASA,” explica Tiago.

“Confirmamos que o Veículo de Retorno à Terra funciona conforme planejado e muito mais, quaisquer que sejam as alternativas”, acrescentou.

Magia

A Sonda de Retorno à Terra tem um papel essencial em trazer amostras de Marte para a Terra, mas antes de fazê-lo deverá encontrá-las no espaço.

Lente da sonda de volta à Terra

O design do ERO provou ser surpreendentemente capaz de capturar uma cápsula do tamanho de uma bola de basquete cheia de amostras coletadas pela sonda da NASA. Veículo de perseverança.

“Esta missão incorpora o que há de melhor na tecnologia europeia”, afirma Orson Sutherland, Diretor do Programa de Marte da ESA. “A uma distância impressionante de várias centenas de milhões de quilómetros, as equipas baseadas na Terra irão coreografar uma dança orbital complexa em torno de Marte.”

Sonda Retorno à Terra captura amostras de Marte

O seu desafio é localizar uma pequena cápsula, manobrá-la numa órbita específica para chegar ao ponto de encontro e capturá-la com sucesso – tudo isto enquanto opera remotamente através de uma vasta extensão de espaço.

A missão de cinco anos do ERO a Marte e de volta também verá a espaçonave atuar como um vetor de comunicação com rovers e pousadores na superfície.

Excelência Europeia

As equipas na Europa contam com tecnologias já maduras para navegação autónoma, encontro e atracação, experiência adquirida ao longo de décadas em missões como o Veículo Robótico de Transferência e a primeira missão europeia a Júpiter utilizando o rover JOYS. O conhecimento da missão ExoMars Rosalind Franklin ao Planeta Vermelho também contribui para esta missão.

A ERO será a maior nave espacial já construída para viagens interplanetárias. As contribuições provêm de França, Itália, Alemanha, Reino Unido, Espanha, Suíça, Noruega, Dinamarca, Bélgica, Roménia e Países Baixos.

Infográfico ilustrativo sobre a sonda de retorno à Terra

Airbus Defesa e Espaço A responsabilidade total pela missão ERO de construir a nave espacial e conduzir a análise da missão é assumida pela França, Alemanha e Reino Unido. Espaço Thales Alenia A Roscosmos terá um papel importante na montagem da espaçonave, no desenvolvimento do sistema de comunicações e no fornecimento do módulo de inserção orbital de sua fábrica em Turim, na Itália.

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Relatório Rocket: Firefly alcança bons resultados para NASA; Polaris Dawn será lançado este mês

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Relatório Rocket: Firefly alcança bons resultados para NASA;  Polaris Dawn será lançado este mês
Quatro motores a querosene Reaver alimentam o foguete Alpha da Firefly a partir da plataforma de lançamento da Estação Espacial Vandenberg, na Califórnia.
Mais Zoom / Quatro motores a querosene Reaver alimentam o foguete Alpha da Firefly a partir da plataforma de lançamento da Estação Espacial Vandenberg, na Califórnia.

Bem-vindo ao Rocket Report versão 7.01! Estamos compilando o relatório desta semana um dia depois do habitual devido ao feriado do Dia da Independência. Ars está iniciando seu sétimo ano publicando este resumo semanal de notícias sobre mísseis, e há muitas notícias nesta semana, apesar do feriado aqui nos Estados Unidos. Em todo o mundo, ocorreram 122 lançamentos que voaram para a órbita da Terra ou além no primeiro semestre de 2024, contra 91 no mesmo período do ano passado.

Como sempre, estamos Aceitamos contribuições de leitoresE se você não quiser perder nenhuma edição, inscreva-se na caixa abaixo (o formulário não aparecerá nas versões do site habilitadas para AMP). Cada relatório incluirá informações sobre mísseis pequenos, médios e pesados, bem como uma rápida olhada nos próximos três lançamentos do calendário.

Firefly lançou seu quinto vôo Alpha. A Firefly Aerospace lançou oito cubesats em órbita em uma missão financiada pela NASA no primeiro vôo do foguete Alpha da empresa desde um mau funcionamento do estágio superior, há mais de meio ano. Reportagens espaciaisO foguete Alpha de dois estágios decolou da Estação Espacial Vandenberg, na Califórnia, na noite de quarta-feira, dois dias depois que o lançamento foi interrompido por um problema no equipamento de solo pouco antes de o motor ser acionado. Os oito cubesats vêm de centros e universidades da NASA para uma série de missões educacionais, de pesquisa e técnicas. Este foi o quinto vôo do foguete Alpha da Firefly, que é capaz de colocar cerca de uma tonelada de carga útil na órbita baixa da Terra.

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Resolver anomalia … Este foi o quinto vôo de um foguete Alpha desde 2021 e o quarto vôo do Alpha a alcançar a órbita. Mas o último lançamento da Alpha em dezembro não conseguiu colocar a carga útil da Lockheed Martin na órbita adequada devido a um problema durante a reignição do motor do segundo estágio. No lançamento desta semana, Alpha implantou sua carga patrocinada pela NASA após uma única queima do segundo estágio e, em seguida, completou uma reinicialização bem-sucedida do motor para uma manobra de mudança de nível. Os engenheiros atribuíram o problema no último vôo do Alpha a um bug de software. (Enviado por Ken, o Feijão)

Duas empresas foram adicionadas ao grupo de lançamento do Departamento de Defesa. A Blue Origin e a Stoke Space Technologies, nenhuma das quais ainda atingiu a órbita, receberam aprovação da Força Espacial dos EUA para competir em futuros lançamentos de pequenas cargas úteis. Relatórios Urgentes de DefesaBlue Origin e Stoke Space juntaram-se à lista de empresas de lançamento elegíveis para competir por pedidos de missões de lançamento que a Força Espacial está licitando por meio do contrato do Programa de Serviços Orbitais 4 (OSP-4). Sob este contrato, o Comando de Sistemas Espaciais adquire serviços de lançamento para cargas pesando 400 libras (180 kg) ou mais, permitindo lançamentos de 12 a 24 meses a partir da concessão do pedido de missão. O contrato OSP-4 “se concentra em pequenas capacidades de lançamento orbital e soluções de lançamento para necessidades de missões espaciais taticamente responsivas”, disse o tenente-coronel Steve Hendershot, chefe da Divisão de Lançamento e Pequenos Alvos do Comando de Sistemas Espaciais.

Doze pares … A Blue Origin pretende lançar seu foguete orbital New Glenn pela primeira vez no final de setembro, enquanto a Stoke Space pretende lançar seu foguete Nova em um vôo de teste orbital no próximo ano. A adição dessas duas empresas significa que há 12 provedores elegíveis para licitar em ordens de tarefa OSP-4. As outras empresas são ABL Space Systems, Aevum, Astra, Firefly Aerospace, Northrop Grumman, Relativity Space, Rocket Lab, SpaceX, United Launch Alliance e X-Bow. (Enviado por Ken the Bin e brianrhurley)

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A maneira mais fácil de acompanhar as reportagens espaciais de Eric Berger é assinar seu boletim informativo e coletaremos suas histórias em sua caixa de entrada.

Uma startup italiana testa com sucesso o lançamento de um pequeno foguete. A construtora italiana de foguetes Sidereus Space Dynamics concluiu o primeiro teste de sistema integrado para seu foguete EOS. Relatórios de voos espaciais europeusEsse teste ocorreu no domingo, culminando com o disparo do motor principal de querosene e oxigênio líquido do foguete MR-5 por cerca de 11 segundos. O foguete EOS tem um novo design, usando uma arquitetura de estágio único para atingir a órbita, com o propulsor reutilizável retornando da órbita à Terra para se recuperar sob uma cobertura. O foguete tem menos de 4,2 metros de altura e será capaz de entregar cerca de 13 quilos de carga útil à órbita baixa da Terra.

Processo enxuto … Após a conclusão dos testes integrados em solo, a empresa realizará os primeiros voos de teste em baixa altitude do foguete EOS. Fundada em 2019, a Sidereus arrecadou 6,6 milhões de euros (7,1 milhões de dólares) para financiar o desenvolvimento do foguete EOS. Embora isto represente uma fração do financiamento atraído por outras empresas de lançamento europeias, como a Isar Aerospace, MaiaSpace e Orbex, o CEO da Sidereus, Mattia Barbarossa, disse anteriormente que a empresa pretende “remodelar os voos espaciais numa fração do tempo e com recursos limitados”. (Enviado por EllPeaTea e Ken the Bin)

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