Catégorie : Divers

On nomme intrication quantique (quantum entanglement) un lien entre deux particules subatomiques qui fait que toute intervention sur l’état de l’une se répercute instantanément sur l’état de l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare. Ce concept contredit évidemment notre conception de l’espace et du temps, comme l’avait en son temps fait remarquer Albert Einstein en parlant de « spooky action at a distance ».

Il reste encore incompris aujourd’hui par la plupart des scientifiques, comme l’a remarqué récemment Nicolas Gisin de l’Université de Genève. Le fait est que si aujourd’hui les applications pratiques de l’intrication se sont multipliées, ce phénomène continue à ne rien nous apprendre sur la façon dont l’univers fonctionne.

L’on peut créer facilement des particules intriquées en les rapprochant l’une de l’autre dans une procédure dite la conversion paramétrique spontanée. Ce processus non linéaire d’ordre 2 repose sur la conversion d’un photon de pompe en deux photons, couramment appelés photon signal et photon idler, au sein d’un cristal non linéaire. Il doit satisfaire les relations de conservation de l’énergie et de l’impulsion

Pour les spécialistes qui travaillent sur l’intrication, telles Myriam Weilenmann, elle-aussi de l’Université de Genève, ou Ana Sainz, de l’université de Gdansk, il n’y a rien de surprenant. Le monde macroscopique et le monde microscopique obéissent à des lois différentes. Tout au plus peut-on constater que sans l’intrication, notre monde ne serait pas ce qu’il est.

L’intrication est souvent présentée comme la réalité sous-jacente expliquant l’univers dans ses aspects les plus fondamentaux. C’est pour cette raison que les spécialistes du Large Hadron Collider du CERN envisagent de la mettre à l’épreuve dans des expériences encore à définir. Mais beaucoup conviennent déjà qu’il n’y aura là rien de nouveau à découvrir.

Le réchauffement climatique en cours bouleversera les écosystèmes océaniques. Le phénomène semble déjà en cours dans l’Océan Glacial Arctique. Comme les courants froids venus du nord commencent à se réchauffer et que la glace de mer fond de plus en plus tôt, de nombreuses espèces de méduses migreront vers le pôle Nord, bouleversant les écosystèmes.

Des chercheurs de l’Institut Alfred Wegener, en Allemagne, ont étudié les données disponibles concernant la répartition de 8 espèces de méduses dans ce que l’on nomme le Grand Arctique (Greater Arctic ). Ces espèces sont de toutes tailles, depuis le petit hydrozoan Agiantha digitale long de 1 à 2 cm, jusqu’à la méduse dite chevelure de lion Cyanea Capillate qui peut développer des tentacules de 30 m. de long. Ils ont modélisé l’évolution de la zone de répartition de ces espèces à la suite de plusieurs scenarios de réchauffement actuellement envisagés. La plupard de ces espèces verront leur zone actuelle de répartition remonter vers le Pôle nord, éliminant les espèces de poissons actuellement présentes.

Le phénomène a déjà été observé dans des fjords des archipels norvégiens dits Svalbard og Jan Mayen , où les Cyanea Capillate ont pratiquement éliminé les morues.

Référence

Pan-Arctic distribution modeling reveals climate-change-driven poleward shifts of major gelatinous zooplankton species

Dmitrii Pantiukhin, Gerlien Verhaegen, Charlotte Havermans

First published: 15 May 2024

https://doi.org/10.1002/lno.12568

Abstract

Anthropogenic activities, including climate change, are hypothesized to cause increases in gelatinous zooplankton population sizes and blooms. In the most rapidly changing ecosystem, the Arctic Ocean, this hypothesis has not yet been verified, and gelatinous zooplankton is commonly excluded from large-scale modeling studies. Our modeling study is based on an extensive biogeographic dataset, aggregating from four open-source databases (Ocean Biodiversity Information System, Global Biodiversity Information Facility, Jellyfish Database Initiative, and PANGAEA). It includes data on eight of the most reported gelatinous zooplankton taxa of the pan-Arctic region (Aglantha digitale, Sminthea arctica, Periphylla periphylla, Cyanea capillata, Oikopleura vanhoeffeni, Fritillaria borealis, Mertensia ovum, and Beroe spp.). By coupling three-dimensional species distribution models with oceanographic components from the Max Planck Institute Earth System Model (MPI-ESM1.2), run for historical (1950–2014) and future (2050–2099) periods under the shared socioeconomic pathway SSP370 scenario forcing, we identified species with expanding or contracting habitat ranges in response to climate change. Our projections indicated a general tendency for gelatinous zooplankton distributions to shift, with varying degrees of suitable habitat expansion (largest for the scyphozoan C. capillata ~ +180%) or contraction (largest for the hydrozoan Sm. arctica ~ −15%). Seven of the eight species modeled, which—similar to the majority of gelatinous taxa occurring in the Arctic Ocean—predominantly represented arcto-boreal and boreal taxa, are projected to shift to northern latitudes. Hence, profound impacts on the Arctic marine environment and associated ecosystem services can be expected.

Longtemps mise en doute, l’existence des ondes gravitationnelle n’est plus discutée. Les observatoires LIGO aux Etats-Unis et Virgo en Italie sont dédiés à leur étude. Aujourd’hui, celle-ci va prendre un aspect concret. Une première onde gravitationnelle (OG dans le présent article) a été observée.

90 autres l’ont été depuis, au cours de trois campagnes successives. Chacune provenait d’une collision entre deux étoiles à neutrons, deux trous noirs ou une étoile à neutrons et un trou noir. Les collisions entre étoiles à neutrons sont suivies d’une vive lumière observable de la Terre et nommée des kilonovae.

De plus une rumeur sourde(low level hum) provenant des OG produites depuis l’origine de l’univers aurait été détectée.

LIGO et Virgo en sont à leur troisième campagne d’observations. Un détecteur Japonais dit KAGRA leur a été ajouté., en attendant un quatrième localisé en Inde dit Ligo-India.

Comme le prévoyaient initialement les scientifiques affectés à ces observatoires, un effet de loupe observable de la Terre (gravitational wave lensing) se produira nécessairement si des objets massifs tels que des galaxies courbent l’espace temps en donnant des images agrandies des objets célestes situés derrière ces courbures. (https://esahubble.org/wordbank/gravitational-lensing).

Rien de tel n’a encore été remarqué, mais vu le nombre des OG attendu (plusieurs centaines), les scientifiques espèrent que se produise un évènement de cette nature à tout moment et au plus tard dans quelques années.

Alors des fenêtres devraient s’ouvrir sur 3 catégories de phénomènes encore imprécis. La première consistera à mesurer plus exactement qu’aujourd’hui la vitesse de la lumière. Celle-ci sert de référence dans un grand nombre d’observations et la connaitre plus précisément pourra avoir des conséquences importantes dans un grand nombre de domaines.

La distorsion des OG devrait par ailleurs donner des informations essentielles sur la matière noire et sa répartition dans l’univers. Comme celle-ci est supposée représenter entre 70 à 80% de la masse totale, une plus grande précision sera la bienvenue.

Enfin, elle permettra de mieux mesurer les distances cosmiques et la vitesse de l’expansion de l’univers (constante de Hubble).

L’entrée en service dans quelques années du Vera C . Robin Observatory au Chili devrait permette d’améliorer sensiblement les conditions d’observation des OG

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Pour en savoir plus, lire

Lensing of gravitational waves: universal signatures in the beating pattern

ReSubmitted on 20 Dec 2021 (v1), last revised 11 Jul 2022 (this version, v2)]

Oleg Bulashenko, Helena Ubach

When gravitational waves propagate near massive objects, their paths curve resulting in gravitational lensing, which is expected to be a promising new instrument in astrophysics. If the time delay between different paths is comparable with the wave period, lensing may induce beating patterns in the waveform, and it is very close to caustics that these effects are likely to be observable. Near the caustic, however, the short-wave asymptotics associated with the geometrical optics approximation breaks down. In order to describe properly the crossover from wave optics to geometrical optics regimes, along with the Fresnel number, which is the ratio between the Schwarzschild diameter of the lens and the wavelength, one has to include another parameter – namely, the angular position of the source with respect to the caustic. By considering the point mass lens model, we show that in the two-dimensional parameter space, the nodal and antinodal lines for the transmission factor closely follow hyperbolas in a wide range of values near the caustic. This allows us to suggest a simple formula for the onset of geometrical-optics oscillations which relates the Fresnel number with the angular position of the source in units of the Einstein angle. We find that the mass of the lens can be inferred from the analysis of the interference fringes of a specific lensed waveform.

Comments:	31 pages, 13 figs. Some modifications, version accepted by JCAP
Subjects:	General Relativity and Quantum Cosmology (gr-qc); Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO)
Cite as:	arXiv:2112.10773 [gr-qc]
	(or arXiv:2112.10773v2 [gr-qc] for this version)
	https://doi.org/10.48550/arXiv.2112.10773 Focus to learn more
Journal reference:	JCAP 07 (2022) 022
Related DOI:	https://doi.org/10.1088/1475-7516/2022/07/022 Focus to learn more

Une analyse faite par des chercheurs de l’Université de Copenhague portant sur les os et des dents de 130 individus qui moururent de maladies contagieuses aux alentours de 37.000 ans bp a révélé qu’ils contractèrent ces maladies par le contact avec les animaux domestiques qu’ils élevèrent après avoir abandonné le statut de chasseurs-cueilleurs. L’élevage eut un profond impact sur la santé humaine, qu’il a conservé au long des millénaires.

L’étude a porté  sur la présence de microbes dans les restes humains retrouvé dans divers pays le monde entier et à différentes époques. Les chercheurs utilisèrent le fait que l’analyse des génomes de plusieurs catégories de population s’est généralisée récemment à partir des restes retrouvés dans les sépultures de diverses époques. De même ont été analysés les génomes des bactéries et des virus conservés avec les dents et les ossements de ces populations. I300 génomes de restes humains furent aussi analysé au cours de ce travail. Ceci en fait l’étude la plus ambitieuse conduite à ce jour.

Les génomes des microbes de la peste, Yersinia pestis, y compris ceux de la peste noire, ont été retrouvés dans 3 % des cadavres, ce qui est relativement peu. Vient ensuite le microbe dit Borrelia Recurentis infectant les poux du corps, responsable de fièvre récurrentes très fréquentes dans le passé et presque disparues aujourd’hui.

Le séquencement de l’ADN ne s’applique pas aux virus à ARN tels que celui de la grippe et les divers coronavirus. Ceux-ci ont donc échappé à l’étude.

Référence

The landscape of ancient human pathogens in Eurasia from the Stone Age to historical times

doi: https://doi.org/10.1101/2023.10.06.561165

Summary

Infectious diseases have had devastating impacts on human populations throughout history. Still, the origins and past dynamics of human pathogens remain poorly understood1. To create the first spatiotemporal map of diverse ancient human microorganisms and parasites, we screened shotgun sequencing data from 1,313 ancient human remains covering 35,000 years of Eurasian history for ancient DNA deriving from bacteria, viruses, and parasites. We demonstrate the widespread presence of ancient microbial DNA in human remains, identifying over 2,400 individual species hits in 896 samples. We report a wide range of pathogens detected for the first time in ancient human remains, including the food-borne pathogens Yersinia enterocolitica and Shigella spp., the animal-borne Leptospira interrogans, and the malaria-causing parasite Plasmodium vivax. Our findings extend the spatiotemporal range of previously described ancient pathogens such as Yersinia pestis, the causative agent of plague, Hepatitis B virus, and Borrelia recurrentis, the cause of louse-borne relapsing fever (LBRF). For LRBF we increase the known distribution from a single medieval genome to 31 cases across Eurasia covering 5,000 years. Grouping the ancient microbial species according to their type of transmission (zoonotic, anthroponotic, sapronotic, opportunistic, and other), we find that most categories are identified throughout the entire sample period, while zoonotic pathogens, which are transmitted from living animals to humans or which have made a host jump into humans from animals in the timeframe of this study, are only detected from ∼6,500 years ago. The incidence of zoonotic pathogens increased in our samples some 1,000 years later before reaching the highest detection rates ∼5,000 years ago, and was associated with a human genetic ancestry component characteristic of pastoralist populations from the Eurasian Steppe. Our results provide the first direct evidence for an epidemiological transition to an increased burden of zoonotic infectious diseases following the domestication of animals2. However, they also reveal that the spread of these pathogens first becomes frequent thousands of years after increased animal-human contact, likely coinciding with the pastoralist migrations from the Eurasian Steppe3,4. This study provides the first spatiotemporal map of past human pathogens using genomic paleoepidemiology, and the first direct evidence for an epidemiological transition of increased zoonotic infectious disease burden after the onset of agriculture, through historical times.

Une explosion de rayons gamma d’une énergie jamais été observée jusqu’alors a été détectée en provenance de l’espace profond en 2022. De tels flashes se produisent de temps à autre, mais les astronomes estimèrent que des événements de cette ampleur ne surviennent que tous les 10.000 ans en moyenne. Le phénomène a été nommé GRB221009A 

L’explosion provenait de photons ou particules de lumière, si énergétiques qu’ils ne purent être observés directement par des téléscopes terrestres. Ce n’est que récemment que des astronomes de l’Académie des sciences de Pékin purent les détecter indirectement grâce aux pluies de particules qu’ils produisirent en entrant dans l’atmosphère terrestre.

Rappelons que le rayonnement gamma est constitué de photons, comme la lumière visible ou le rayonnement X, mais il est beaucoup plus énergétique. La lumière visible a une énergie de l’ordre de un électron-volt (1 eV) . Les rayons X ont une énergie de mille à un million d’eV. On peut observer exceptionnellement des rayons gamma de très haute énergie, atteignant un million de millions d’eV (Tera-électron-volt).

Ces rayons gamma de très haute énergie sont peu nombreux, même provenant d’une source d’origine astrophysique intense. Ainsi le flux de photons gamma pénétrant habituellement dans l’atmosphère est d’environ un par mois et par mètre carré.

Les photons producteurs de rayons gamma sont uniques en ce sens qu’ils peuvent être réfléchis (renvoyés en arrière) par les autres photons présents dans l’espace. Par conséquent, ceux de GRB221009A  auraient du être réfléchis depuis longtemps avant d’atteindre la Terre par la lumière dite lumière de fond extragalactique, vu qu’ils venaient de très loin.

Ceci conduisit les astronomes à se demander si les particules composant GRB221009A étaient bien des photons. Il aurait pu s’agir de muons. Un muon est une particule élémentaire semblable à un électron, mais avec une charge électrique de -1, un spin de 1/2 et une masse beaucoup plus importante.

Certains se demandent même si les particules en question étaient bien des photons. N’aurait-il pas pu s’agir d’axions ? Les axions sont des particules hypothétiques ultralégères qui n’interagissent pas avec les particules galactiques rencontrées lors de leur voyage intersidéral. Prouver leur existence pourrait expliquer diverses questions encore sans réponse, telles que la matière noire et l’énergie sombre.

Pour en savoir plus

https://irfu.cea.fr/dap/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast.php?t=fait_marquant&id_ast=5136

Dans le monde de la recherche scientifique, la nécessité de refroidir les instruments électriques les plus sensibles à des températures extrêmement basses est une réalité omniprésente. De plus en plus, maintenir des températures proches du zéro absolu est en effet crucial pour protéger les appareils contre les interférences externes, telles que les variations de température. On parle de « Big Chill » et son importance ne peut être sous-estimée dans la recherche de résultats scientifiques précis et fiables.

Traditionnellement, les scientifiques ont eu recours à des réfrigérateurs à tubes pulsés (PTR) pour atteindre les températures extrêmement basses nécessaires à leurs expériences. Concrètement, ces PTR utilisent de l’hélium gazeux dans un processus complexe d’évaporation et de condensation pour refroidir les instruments. Cependant, malgré leur efficacité, ces réfrigérateurs présentent des inconvénients majeurs. Ils consomment non seulement d’énormes quantités d’énergie, mais ils sont également coûteux à exploiter et prennent beaucoup de temps pour atteindre les températures requises.

Ces limitations ont depuis longtemps entravé la recherche scientifique, ralentissant les progrès et augmentant les coûts.

Aujourd’hui cependant une équipe du National Institute of Standards and Technology (NIST) annonce en effet avoir fait une percée majeure dans le domaine du refroidissement. Plus précisément, les chercheurs ont développé un nouveau prototype de réfrigérateur qui peut selon eux atteindre le Big Chill beaucoup plus rapidement et efficacement que les méthodes traditionnelles. Cette avancée pourrait ainsi révolutionner la façon dont les expériences scientifiques sont menées, en réduisant considérablement le temps de préparation et les coûts associés.

Comment fonctionne cette nouvelle technologie de refroidissement ? Contrairement aux PTR traditionnels qui sont optimisés pour une seule température de base, le nouveau prototype développé par le NIST utilise une conception innovante pour utiliser plus efficacement l’hélium gazeux. Grâce à une valve intelligente placée entre le compresseur et le réfrigérateur, une partie de l’hélium qui serait normalement gaspillée est réacheminée pour un refroidissement plus efficace. Cette optimisation permet d’atteindre le Big Chill 1,7 à 3,5 fois plus rapidement que les méthodes conventionnelles.

Les résultats de l’étude sont impressionnants. En utilisant cette nouvelle technologie de refroidissement, les scientifiques estiment en effet qu’ils pourraient économiser jusqu’à 27 millions de watts d’énergie par an et réduire la consommation mondiale d’énergie de 30 millions de dollars. De plus, ils pourraient réduire de plusieurs semaines le temps de préparation des expériences scientifiques clés, ce qui accélérerait considérablement les progrès dans divers domaines de la recherche.

Référence

Dynamic acoustic optimization of pulse tube refrigerators for rapid cooldown

• Published: 23 April 2024
• Ryan Snodgrass and others
• Nature Communications  volume  15, Article number: 3386 (2024) 
  
• Abstract

Pulse tube refrigerators are a critical enabling technology for many disciplines that require low temperatures. These refrigerators dominate the total power consumption of most modern cryostats, including those that reach millikelvin temperatures using additional cooling stages. In state-of-the-art commercial pulse tube refrigerators, the acoustic coupling between the driving compressor and the refrigerator is fixed and optimized for operation at base temperature. We show that this optimization is incorrect during the cooldown process, which results in wasted power consumption by the compressor and slow cooldown speed. After developing analytic expressions that demonstrate the need for acoustic tuning as a function of temperature, we dynamically optimize the acoustics of a commercial pulse tube refrigerator and show that the cooldown speed can be increased to 1.7 to 3.5 times the original value. Acoustic power measurements show that loss mechanism(s)—and not the capacity of the compressor—limit the maximum cooling available at high temperatures, suggesting that even faster cooldown speeds can be achieved in the future. This work has implications for the accessibility of cryogenic temperatures and the cadence of research in many disciplines such as quantum computing.

Dans un rapport intitulé Global fertility in 204 countries and territories 1950-2021 with forecast to 2100 dont nous donnons in fine les références, le Journal médical The Lancet constate que l’humanité n’est pas menacée du surpopulation mais au contraire de sous-natalité pouvant dans certain cas conduire à des effondrements démographiques.

La population actuelle est estimée à 8 milliards d’individus. Pour la maintenir constante, il faudrait que chaque femme ait 2,1 enfants.

Or en 2050, le taux de reproduction dans 76% des pays n’attendra pas ce niveau. En 2100, ce sera le cas dans 97% d’entre eux. Autrement dit la sous-population touchera le monde entier, excepté quelques régions d’Afrique.

On dira que ce sera une bonne chose pour l’environnement. Mais en fait, la baisse voire l’effondrement de la population en âge de travailler posera partout de grands problèmes car il faudra entretenir des inactifs, enfants et surtout retraités, de plus en plus nombreux.

Par ailleurs les chiffres montrent d’importants différences entre les pays à haut revenu et population en baisse, comme le sont en général les Etats européens et le petit nombre de pays, situés essentiellement en Afrique, à bas revenu et population croissante.

Le monde pourra-t-il faire face à ce que beaucoup d’économistes nomment une bombe démographique.

Dans l’ensemble, la hausse du taux de population se poursuivra encore sur sa lancée entre 2060 et 2080. Mais il n’est que temps pour les Etats de se préparer à la chute qui viendra après. La plus grande difficulté sera de maintenir le niveau de vie et même l’état de santé des retraités vieillissants;Ceci supposera un effort sans précédents de construction de maisons de retraites et d’EPAD (Etablissements de soins pour personnes âgées dépendantes).

Mais la véritable solution consistera à maintenir au travail productif un nombre croissant de personnes âgées. Cela sera possible grâce aux nouvelles technologies et à l’amélioration des conditions de travail. Mais ce serait dès maintenant qu’il faudrait préparer cette transition, y compris dans l’esprit des personnes qui à 50 ans se réjouissent déjà de la perspective de bientôt prendre leur retraite.

Référence

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(24)00550-6/fulltext

Les cachalots produisent des cliquetis (ou clics) organisés en séquences appelées « codas ». Ces clics portent à plusieurs kilomètres et leur servent à communiquer entre eux. Ils les obtiennent en comprimant l’air dans leur système respiratoire puis en le relâchant par saccades organisées

Dans une étude publiée par la revue Nature Communications dont on trouvera ci-dessous les références et l’abstract, des chercheurs ont analysé plus de 8700 séquences de clics appelés codas. Ils affirment avoir identifiés quatre éléments de base qui, selon eux, constituent un alphabet phonétique.

Celui-ci pourrait être utilisé dans un nombre illimité de combinaisons, comme si les cachalots disposait un très grand dictionnaire. C’est cette souplesse extrême qui caractérise le langage humain.

Les cachalots ont le plus gros cerveau de tous les animaux de la planète. Il pèse jusqu’à neuf kilos, soit six fois la taille d’un cerveau humain moyen. Ils vivent en groupes matriarcaux d’environ dix individus et se retrouvent parfois avec des centaines d’autres congénères.

Ils peuvent atteindre 18 mètres de long et plonger à près d’un kilomètre de profondeur pour chasser les calmars. Ils dorment verticalement, en groupes. Ils semblent avoir des liens sociaux complexes et le décryptage de leurs systèmes de communication pourrait selon les chercheurs révéler des parallèles avec le langage et la société humaine.

C’est le seul exemple de convergence évolutionnaire que l’on connaisse entre une espèce animale et l’homme

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Contextual and combinatorial structure in sperm whale vocalisations

• Published: 07 May 2024
• Pratyusha Sharma, and others

Nature Communications 

volume15, Article number: 3617 (2024) 

Abstract

Sperm whales (Physeter macrocephalus) are highly social mammals that communicate using sequences of clicks called codas. While a subset of codas have been shown to encode information about caller identity, almost everything else about the sperm whale communication system, including its structure and information-carrying capacity, remains unknown. We show that codas exhibit contextual and combinatorial structure. First, we report previously undescribed features of codas that are sensitive to the conversational context in which they occur, and systematically controlled and imitated across whales. We call these rubato and ornamentation. Second, we show that codas form a combinatorial coding system in which rubato and ornamentation combine with two context-independent features we call rhythm and tempo to produce a large inventory of distinguishable codas. Sperm whale vocalisations are more expressive and structured than previously believed, and built from a repertoire comprising nearly an order of magnitude more distinguishable codas. These results show context-sensitive and combinatorial vocalisation can appear in organisms with divergent evolutionary lineage and vocal apparatus.

Les séquences génétiques de trois virus qui infectent l’homme moderne ont été retrouvées dans des squelettes de deux Homo neandertalensis qui vivaient il y a plus de 50.000 ans en Russie (grottes de Chagyrkaya).

Les chercheurs de l’Université de Sao Paulo (Brésil) qui identifièrent ces virus ont réussi à les reconstituer en laboratoire et constater qu’ils n’avaient en rien perdu de leur contagiosité. Il s’agissait d’un adénovirus provoquant des infections respiratoires, d’un virus de l’herpès et d’un papillomavirus sexuellement transmissible pouvant provoquer des verrues génitales.

Ces virus auraient-ils contribué à la disparition de l’Homme de Néandertal face à l’Homo sapiens. L’hypothèse a été suggérée mais aucun élément ne permet de la justifier, d’autant plus que les Sapiens étaient très probablement infectés aussi.

Par ailleurs le fait qu’un seul Néandertalien ait pu être porteur de trois virus ne doit pas surprendre. Les humains d’aujourd’hui peuvent au cours de leur vie affronter dix infections virales successives.

Référence

Reconstructing prehistoric viral genomes from Neanderthal sequencing data

Renata C. Ferreira, others

doi: https://doi.org/10.1101/2023.03.16.532919

This article is a preprint and has not been certified by peer review

Abstract

DNA viruses that produce persistent infections have been proposed as potential causes for the extinction of Neanderthals and therefore, the identification of viral genome remnants in Neanderthal sequence reads is an initial step to address this hypothesis. Here, as proof of concept, we searched for viral remnants in sequence reads of Neanderthal genome data by mapping to adenovirus, herpesvirus and papillomavirus, which are double stranded DNA viruses that may establish lifelong latency and can, produce persistent infections. The reconstructed ancient viral genomes of adenovirus, herpesvirus and papillomavirus revealed conserved segments, with nucleotide identity to extant viral genomes, and variable regions in coding regions with substantial divergence to extant close relatives. Sequence reads mapped to extant viral genomes showed deamination patterns of ancient DNA and that these ancient viral genomes showed divergence consistent with the age of these samples (≈50,000 years) and viral evolutionary rates (10-5 to 10-8 substitutions/site/year). Analysis of random effects shows that the Neanderthal mapping to genomes of extant persistent viruses is above the expected by random similarities of short reads. Also, negative control with a nonpersistent DNA virus does not yield statistically significant assemblies. This work demonstrates the feasibility of identifying viral genome remnants in archaeological samples with signal-to-noise assessment

Les trous noirs sont aujourd’hui considérés comme des singularités défiant les lois de la physique. Il s’agit d’objets céleste si denses qu’aucune autre forme de matière ou de rayonnement ne peut s’en échapper. Ne pouvant ni émettre, ni diffuser la lumière ils sont donc dits noirs, ou optiquement invisibles.

Toutefois, plusieurs techniques d’observation indirecte dans différentes longueurs d’onde ont été mises au point et permettent d’étudier quelques uns des nombreux phénomènes qu’ils induisent. En particulier, la matière tombant dans un trou noir est chauffée à des températures très élevées  et émet une quantité importante de rayons X, avant d’être « absorbée ». Ces rayons X peuvent être observés avec les moyens adéquats.

Rappelons que la relativité générale dit d’un trou noir qu’il est provoqué par une masse suffisamment concentrée pour qu’elle ne cesse de s’effondrer sur elle-même du fait de sa propre gravitation, arrivant même à se concentrer en un point ponctuel appelé singularité gravitationnelle. Les effets de la concentration de cette masse permettent de définir une sphère, appelée l’horizon des évènements du trou noir, dont aucun rayonnement et a fortiori aucune matière ne peut s’échapper,. En effet, même la lumière et ses photons ne peuvent échapper à son attraction gravitationnelle et parvenir à nos appareils d’observation).

 Il existe plusieurs sortes de trous noirs. Lorsqu’ils se forment à la suite de l’effondrement gravitationnel d’une étoile massive, on parle de trou noir stellaire, dont la masse équivaut à quelques masses solaires. Ceux qui se trouvent au centre des galaxies possèdent une masse bien plus importante pouvant atteindre plusieurs milliards de fois celle du Soleil ; on parle alors de trou noir supermassif (ou trou noir galactique). Entre ces deux échelles de masse, il existerait des trous noirs intermédiaires avec une masse de quelques milliers de masses solaires. Des trous noirs de masse bien plus faible, formés au début de l’histoire de l’Univers, peu après le Big Bang, sont aussi envisagés et nommés des trous noirs primordiaux. Leur existence n’est, à l’heure actuelle, pas confirmée. En fait les singularités des trous noirs défient plus que jamais les lois de la physique.

Aujourd’hui cependant une nouvelle recherche propose une solution audacieuse à ce conandrum. Les trous noirs seraient un certain type d’étoile que les chercheurs proposent de nommer des gravastars. Elles seraient emplies par de l’énergie noire , cette énergie invisible qui provoquerait l’expansion de l’univers. On trouvera ci-dessous in fine, comme à l’accoutumé, les références et l’abstract de leur étude. Elle a été publiée pour la premiè fois en avril 2023 dans le journal  Physical Review D

Le concept de gravastar a été pour la première fois présenté comme une alternative au trou noir par le Pr João Luís Rosa, professeur de Physique à l’Université de Dantzig, en Pologne. Cette proposition élimine le concept d’infini dont serait fait le centre des trous noirs. L’infini n’a pas sa place en science

Référence

PHYSICAL REVIEW D
covering particles, fields, gravitation, and cosmology

Observational imprints of gravastars from accretion disks and hot spots
João Luís Rosa, Daniela S. J. Cordeiro, Caio F. B. Macedo, and Francisco S. N. Lobo

Phys. Rev. D 109, 084002 – Published 1 April 2024

ABSTRACT

In this work, we analyze the observational properties of thin-shell gravastars under two astrophysical frameworks, namely surrounded by optically thin accretion disks and orbited by hot spots. We consider the thin-shell gravastar model with two free parameters, the gravastar radius and ratio of mass allocated at the thin-shell, and produce the corresponding observables via the use of numerical backwards ray-tracing codes. Regarding the observations of accretion disks, our results indicate that, due to the absence of a strong gravitational redshift effect, smooth gravastar configurations cannot reproduce shadow observations when internal emission is assumed. We thus expect such models to be excluded as candidates for supermassive objects in galactic cores. Nevertheless, thin-shell gravastars, with a large portion of their total mass allocated at the surface, can produce such an effect and are thus adequate candidates for black-hole mimickers. In the context of hot-spot orbits, the astrometrical observational properties of ultracompact gravastars resemble closely those of other ultracompact objects e.g. fluid stars and bosonic stars. However, for low-compacticity configurations, the time-integrated fluxes feature additional contributions in the form of a high-intensity plunge through image. These qualitative differences in the observational properties of gravastars in comparison with black-hole spacetimes could potentially be discriminated by the next generation of interferometric experiments in gravitational physics.