ASPACE-Q 

The Astrophysics,  Space  Exploration and Quantum Computing Group   

 ASPACE-Q 

The Astrophysics,  Space  Exploration and Quantum Computing Group   

de drd. Florin-Ioan Constantin

07.11.2025














Simulare a unui eveniment TDE, Sursa: Price et al. (2024) https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad6862


O echipă de cercetărori a publicat această săptămână un studiu despre unul dintre cele mai luminoase evenimente înregistrate până acum.

În anul 2018 a fost observată o flamă provenită de la o gaură neagră supermasivă aflată în centrul unei galaxii aflate 11 miliarde de ani-lumină. Evenimentul a fost cel mai strălucitor de acest gen înregistrat până acum, având o intensitate de 10 trilioane de ori mai mare decât cea a Soarelui la apogeul evenimentului. După acest maxim spectaculos, flama a putut fi în continuare vizibilă chiar și pe măsură ce se „stingea” pe parcursul a 6 ani de observații ulterioare. Calculele arată că energia emisă 

În articolul publicat în revista Nature, echipa de cercetători propun mai multe teorii despre sursa evenimentului, evidențiind-o apoi pe cea considerată ca fiind cea mai probabilă, și anume că gaura neagră a „sfâșiat” o stea de cel puțin 30 de ori mai mare decât Soarele nostru aflată în discul de acreție al găurii negre și care s-a apropriat prea mult de aceasta, într-un tip de eveniment numit „tidal disruption event”.

Cercetătorii mai spun că există indicii care arată astfel de evenimente s-ar putea întâmpla mai des în viitor, permitându-le să afle mai multe despre mecanismele care conduc procesele de acreție ale găurilor negre supermasive din centrul galaxiilor.


Referințe:

https://www.nature.com/articles/s41550-025-02699-0#Sec5

https://www.nature.com/articles/d41586-025-03597-1

https://www.reuters.com/science/star-eating-black-hole-unleashes-record-setting-energetic-flare-2025-11-04/


de drd. Cezar Valentin Ionescu

31.10.2025
















Credit imagine: Mario Sucerquia (University of Grenoble Alpes)

La 29 octombrie 2025, o echipă internațională a raportat trei planete de mărimea Terrei în TOI-2267, o pereche compactă (sistem binar) de pitice roșii aflată la aproximativ 190 de ani-lumină de noi. Datele spațiale TESS și observațiile de la sol (SPECULOOS/TRAPPIST) arată două planete confirmate cu perioade orbitale de 2,28 și 3,49 zile, plus un posibil candidat (o a treia planeta) cu o perioadă de ~2,03 zile.

Sorii din sistemul binar au o distanta intre acestia de circa opt unități astronomice (comparabilă cu distanța dintre Soare și Saturn), ceea ce îl face un mediu ostil pentru formarea și supraviețuirea planetelor pe orbite. Curbele de lumină arată două semnale tranzitorii sigure, care se repetă, cu perioadele de 2,28 și 3,49 zile, și un al treilea candidat la ~2,03 zile. Tranzitele sunt scăderi ușoare și periodice ale strălucirii stelare când o planetă trece prin fața stelei, din adâncimea acestor scăderi, echipa deduce raze planetare în jur de o rază terestră, valorile exacte depinzând de steaua în jurul căreia orbitează fiecare planetă.

O complicație esențială este că lumina observată provine de la ambii sori, astfel încât atribuirea fiecărui tranzit stelei A sau stelei B nu este directă. Autorii au combinat fotometria cu o analiză a stabilității dinamice și au concluzionat că, dacă toate cele trei corpuri ar orbita aceeași stea la aceste distanțe strânse, sistemul nu ar rămâne stabil pe termen lung. Soluția cea mai robustă are două planete în jurul unei stele (perechea cu 2,28 și 3,49 zile) și al treilea corp orbitând steaua companion. Dacă această arhitectură este corectă, TOI-2267 devine primul binar cunoscut în care vedem planete în tranzit în fața ambelor componente stelare o geometrie rară care le permite astronomilor să compare proprietățile planetelor în aproape același sistem, dar sub influența a doi sori ușor diferiți.

de drd. George Alexandru Cristache

24.10.2025













Credit imagine: imagine din articolul Eppur și Muove realizată cu datele misiunii Planck, în care putem observa asimetria în CMB datorată gradientului de temperatură: un pol rece și unul cald.


Radiația cosmică de fond (CMB) este lumina „fosilă” a Big Bang-ului, venită din toate direcţiile. Ea este extrem de uniformă, dar are o variaţie clară de tip dipol: într-o direcţie e puţin mai caldă, în cealaltă mai rece. Explicaţia constă în faptul că noi ne deplasăm cu o anumită viteză (circa 370 km/s) faţă de CMB, iar efectul Doppler face radiaţia să pară mai caldă în direcţia de deplasare şi mai rece în direcţia opusă. Această mișcare a noastră prin Univers produce efecte secundare în măsurătorile associate cu CMB, de pildă: modulare a anisotropiilor, aberaţie optică, modificarea distribuţiei de galaxii. Cercetătorii au aratat că, în principiu, aceste efecte secundare pot fi măsurate. Dar ei atrag atenţia că niciuna dintre aceste măsuri nu poate garanta 100% că dipolul observat este doar din mişcarea noastră. În teorie, dacă universul ar fi „înclinat” într-o direcţie (un dipol intrinsec), semnalul ar arăta aproape la fel. De aici, cercetătorii au dedus că datele actuale sunt compatibile cu explicaţia cinematică, dar nu pot exclude complet o componentă fundamentală aşa că universul ar putea fi mai complex decât credem. Astfel, complementar acestor măsurători, o altă echipă de cercetători propune măsurarea distribuției de surse radio din Univers. În mod normal, universul ar trebui să arate la fel în toate direcţiile (aceasta e ipoteza de isotropie). Totuşi, pentru că noi ne mişcăm faţă de restul Universului, observăm o asimetrie: într-o direcţie vedem mai multe surse (pentru că ne mişcăm spre ele), iar în cealaltă mai puţine. Cercetătorii au combinat trei mari sondaje radio (NVSS, RACS-low şi LoTSS-DR2) şi au dezvoltat o metodă matematică mai exactă pentru a estima această asimetrie, ţinând cont de faptul că sursele nu sunt distribuite complet aleator (unele se grupează, deci variaţia e mai mare decât cea teoretică). Rezultatul lor este că dipolul observat este aproximativ 3,7 ori mai mare decât cel explicat de mişcarea noastră prin Univers. Această discrepanţă este suficient de mare încât să fie considerată o anomalie statistică semnificativă. Dacă efectul e real, poate însemna că există o componentă cosmologică nouă a dipolului adică universul ar putea avea o ușoară direcție preferențială. Dar cercetătorii sunt prudenţi și spun că trebuie verificate cu mare atenţie efectele de selecţie şi erorile sistematice ale instrumentelor radio.

de dr. Ana Caramete

17.10.2025
















Credit imagine: "Effort.jl: a fast and differentiable emulator for the Effective Field Theory of the Large Scale Structure of the Universe" by Marco Bonici, Guido D'Amico, Julien Bel and Carmelita Carbone (2025, JCAP)

O echipă de cosmologi și oameni de știință a lansat Effort.jl, un pachet software open-source revoluționar care promite să transforme modul în care cercetătorii modelează structura la scară mare a Universului.
Effort.jl folosește tehnici moderne de machine learning pentru a prezice modul în care galaxiile și materia întunecată sunt distribuite în cosmos. Dezvoltat în limbajul de programare Julia, programul face calculele cosmologice complexe de milioane de ori mai rapid decât simulările tradiționale, menținând în același timp precizia și caracterul complet deschis al codului sursă.

Universul nu este aleatoriu, galaxiile sunt aranjate într-o vastă rețea interconectată de filamente și goluri cosmice, numită „pânza cosmică”. Pentru a înțelege cum s-a format această structură, oamenii de știință rulează simulări uriașe care urmăresc evoluția materiei și a energiei de-a lungul a miliarde de ani.

Proiecte precum IllustrisTNG, Millennium și Abacus au dezvăluit detalii spectaculoase despre formarea galaxiilor, însă necesită supercomputere care funcționează săptămâni sau chiar luni întregi. Pentru cosmologii care doresc să testeze diferite modele ale materiei întunecate, energiei întunecate sau gravitației, acest lucru reprezintă o limitare majoră.

Pentru a depăși acest obstacol, cercetătorii au început să folosească emulatoare — modele bazate pe machine learning antrenate pe suite de simulări, capabile să prezică proprietăți observabile, cum ar fi spectrul de putere al galaxiilor, în câteva milisecunde, în loc de ore sau zile. Aceste emulatoare permit analize de înaltă precizie și prognoze rapide, adaptate volumului uriaș de date din cosmologia modernă.

Aici intervine Effort.jl. În loc să refacă o simulare completă de fiecare dată, Effort.jl acționează ca un „scurtcircuit inteligent” — un emulator ultrarapid care învață din simulări detaliate și poate prezice instantaneu cum ar trebui să arate Universul în diverse condiții fizice.

Datorită faptului că este construit în Julia, Effort.jl nu este doar rapid, ci și diferentiabil — ceea ce înseamnă că poate urmări automat cum modificări minore ale parametrilor cosmici influențează rezultatele finale. Astfel, instrumentul devine ideal pentru explorarea sensibilității Universului la factori precum cantitatea de energie întunecată sau intensitatea gravitației.

Arhitectura sa deschisă permite cercetătorilor din întreaga lume să-l adapteze pentru noi campanii de observații, să-l extindă către modele mai complexe sau să-l combine cu alte coduri de simulare.
În viitor, Effort.jl își va extinde capabilitățile, integrând fizică mai detaliată, testări pe baza datelor reale din sondaje cosmice și conexiuni cu alte emulatoare pentru fenomene precum radiația cosmică de fond sau lentila gravitațională, făcând un pas înainte spre realizarea unui „geamăn digital” al Universului.

Pe măsură ce cosmologia intră în era preciziei, instrumente precum Effort.jl vor fi esențiale pentru a extrage cât mai multă informație din seturi de date astronomice, transformând terabytes de date din observații în perspective mai clare asupra materiei întunecate, energiei întunecate și fizicii fundamentale a Universului.

Referințe:

"Effort.jl: a fast and differentiable emulator for the Effective Field Theory of the Large Scale Structure of the Universe" by Marco Bonici, Guido D'Amico, Julien Bel and Carmelita Carbone (2025, JCAP)

de dr. Laurențiu-Ioan Caramete

09.10.2025

















Credit poză: Consorțiul GUEST


Propunerea GUEST (Gravitational Universe Exploration with Satellite Tracking), coordonată de Prof. Diego Blas de la IFAE Spania și la care contribuie cercetători din nouă țări, a fost selectată pentru a avansa în următoarea fază a Apelului pentru Misiuni 2025 al Agenției Spațiale Europene (ESA), categoria Fast / F-class.

Proiectul are ca obiectiv proiectarea, construirea și lansarea a doi sau mai mulți sateliți capabili să detecteze unde gravitaționale prin monitorizarea orbitală cu laser, deschizând astfel o nouă fereastră de explorare a universului gravitațional. GUEST reunește un consorțiu internațional puternic, în cadrul căruia Institutul de Științe Spațiale – filiala INFLPR joacă un rol semnificativ.

Contribuția românească este coordonată de Dr. Laurențiu-Ioan Caramete, conducătorul Grupului de Astrofizică, Explorare Spațială și Calcul Cuantic – ASPACE-Q (https://lisaisssci.spacescience.ro/en/), și constă, în această etapă, în furnizarea de cataloage astrofizice ale surselor potențiale de unde gravitaționale și în soluții de analiză a datelor pentru detectarea și caracterizarea acestora. Un obiectiv viitor, în contextul acestei misiuni, este proiectarea, construirea și operarea unui sistem de măsurători laser de la sol.

În următoarea etapă a apelului ESA (2026, https://www.cosmos.esa.int/web/call-for-missions-2025/), GUEST va concura cu alte concepte de misiuni din diverse domenii ale științelor spațiale, pentru a stabili care proiecte vor fi selectate pentru implementare.


SUS

Contact us at:

 iss dash sci at spacescience dot ro