La NASA donne un coup de pouce à l’effort mené par BU pour modéliser la bulle protectrice du système solaire | Le bord

La subvention de cinq ans de l’agence spatiale soutient la recherche sur l’héliosphère et les travaux de diversification de la physique spatiale

Une équipe dirigée par l’Université de Boston et pionnière dans notre compréhension de la bulle protégeant le système solaire – et toute la vie sur Terre – a remporté une nouvelle subvention majeure de la NASA. Le SHIELD (Solar wind with Hydrogen Ion Exchange and Large-scale Dynamics) DRIVE Science Center a reçu une nouvelle subvention de cinq ans pour continuer à faire avancer ses travaux révolutionnaires en héliophysique, l’étude de la façon dont le soleil influence et façonne le système solaire. Le financement soutiendra également les efforts de l’équipe pour diversifier le domaine de la physique spatiale.

Fondé en 2020, le centre a remporté le financement dans le cadre du programme des centres scientifiques DRIVE (Diversify, Realize, Integrate, Venture, Educate) de la NASA. Dans la première phase du programme, l’agence spatiale a soutenu neuf groupes de recherche ; cela a maintenant été réduit à seulement trois – BU, Johns Hopkins University et Stanford University – pour la phase deux. La NASA a qualifié chacun de ces centres de hub pour l’innovation dans les sciences solaires et spatiales : “Ces équipes hautement performantes abordent des questions scientifiques de pointe”, a déclaré Nicola Fox, directeur de la division héliophysique, dans un communiqué de presse, “soutenant la mission de la NASA et faisant progresser science solaire et géospatiale. ”

Merav Opher, professeur d’astronomie au BU College of Arts & Sciences, est la chercheuse principale du SHIELD DRIVE Science Center – et la seule femme à diriger l’un des trois centres de phase deux du programme DRIVE de la NASA. Photo de Cydney Scott

“La concurrence des deux dernières années a été féroce”, déclare Merav Opher, professeur d’astronomie au BU College of Arts & Sciences et chercheur principal du SHIELD DRIVE Science Center. “Chacun des neuf originaux est une centrale électrique en soi. C’est une affaire énorme. »

Au cours de la première phase du programme, Opher et son équipe ont utilisé des simulations informatiques convaincantes créées à partir de données observables et de physique théorique pour expliquer les mécanismes physiques derrière un nouveau modèle de l’héliosphère, la bulle protectrice qui abrite la vie sur Terre des rayons cosmiques destructeurs émanant des supernovas.

Les modèles précédents décrivaient l’héliosphère comme ayant la forme d’une comète, mais le modèle SHIELD s’y opposait avec l’idée qu’elle ressemblait davantage à un croissant. L’équipe multi-institutionnelle d’Opher, composée d’environ 40 astrophysiciens – issus d’une douzaine d’institutions, dont le MIT, l’Université du Michigan, l’Université de l’Alabama à Huntsville et l’Université de Princeton – a pu attribuer la forme à des particules d’hydrogène neutres, qui provoquent une instabilité dans les jets provenant du soleil qui façonnent l’héliosphère. À son tour, l’instabilité pourrait provoquer une perturbation du vent solaire – ou plasma collimaté – provenant du soleil, pliant l’héliosphère en une forme rappelant la pâtisserie populaire.

Accros à l’héliosphère

Pour Opher, l’opportunité de poursuivre ce travail est un rêve devenu réalité. Elle regarde les étoiles pratiquement depuis sa naissance, alors qu’elle et sa sœur jumelle admiraient leur père Reuven Opher, un astrophysicien et cosmologiste de premier plan au Brésil depuis plus de trois décennies. Mais alors que la plupart des physiciens de l’espace concentrent leur attention sur les champs magnétiques et la météo spatiale, Opher s’est retrouvée accrochée à l’héliosphère.

“Nous comprenons de plus en plus l’importance de l’héliosphère pour la vie sur Terre, ainsi que pour la façon dont le climat était sur Terre”, déclare Opher. “Jusqu’à présent, l’héliosphère n’était pas au centre des études habitables.”

Aussi importante que cette découverte et d’autres soient pour Opher, elle est également enthousiasmée par l’aspect diversité du programme DRIVE. Opher – une femme, une immigrée d’Israël via le Brésil et membre de la communauté LGBTQIA + – a surmonté de nombreux obstacles tout au long de sa carrière. Lors d’entretiens et de conférences, elle parle ouvertement de la solitude de faire partie d’un groupe sous-représenté en astrophysique, de sa capacité à surmonter cela et de son désir de soutenir les autres.

“Je suis l’un des seuls théoriciens du domaine à être une femme”, déclare Opher, qui est également la seule femme à diriger l’un des trois centres de la phase deux. “Je veux essayer d’atteindre les gens qui tombent entre les mailles du filet, parce qu’ils n’ont pas la bonne sensibilité ou [because of] leur sexe ou qu’ils sont un immigrant. Nous pouvons les ramasser et les embrasser, et je n’arrête pas d’entendre comment notre sensibilisation a touché tant de gens. Le défi de la phase deux est de poursuivre sur cette lancée. »

Le programme de sensibilisation du SHIELD, qui vise à aider les aspirants astrophysiciens à trouver une communauté et à recevoir les conseils nécessaires pour faire entendre leur voix unique sur le terrain, sera dirigé dans la phase deux par Sanlyn Buxner, spécialiste principale de l’éducation et de la communication et scientifique principale au Planetary Science Institute. . Il comprendra des webinaires, des témoignages, du mentorat et des opportunités de réseautage.

Opher a parlé avec Le bord de l’importance de cette sensibilisation, de la diversification de son domaine et de la façon dont elle espère que le centre fera progresser notre compréhension du système solaire.

Q&UN

avec Merav Opher

Le Brink : Maintenant que vous en êtes à la phase deux — et cette phase sera un peu plus longue — je suis sûr que vous voulez accomplir beaucoup de choses. Quel est l’un des points forts de ce que le SHIELD examinera ?

Oper : Nous avons constaté qu’il existe un écart entre les deux principaux modèles de l’héliosphère [by BU and the Russian Academy of Sciences] et les observations. Alors, pourquoi est-ce excitant? Cela signifie qu’en ce moment, d’après ce que nous comprenons de l’héliosphère, il y a une source d’énergie qui manque — nous ne savons pas ce que c’est. Cela signifie que quelque chose à l’intérieur de l’héliosphère produit de l’énergie. L’un des principaux objectifs de la phase deux sera de combler cet écart entre les observations et les modèles.

Le Brink : À quoi ressemblera le succès du SHIELD dans un futur proche ?

Oper : L’objectif de SHIELD est de créer un jumeau numérique de l’héliosphère, un modèle global complet et auto-cohérent qui explique les données de toutes les données in situ pertinentes et des observations à distance. Ce modèle permettrait une meilleure exploration future du système solaire, nous en disant plus sur la façon dont l’évolution du milieu interstellaire solaire et local [the gas cloud our solar system is moving through] les conditions affectent la vie sur Terre – et peuvent éventuellement aider à trouver une autre vie dans la galaxie.

Le Brink : Qu’est-ce qui rend cette recherche importante?

Oper : Jusqu’à présent, la communauté s’est concentrée sur la façon dont les rayons cosmiques sont filtrés par l’héliosphère. Nous savons qu’il existe un lien entre la quantité de rayons cosmiques ou UV qui crée la vie. L’un des principaux objectifs de la phase deux est de continuer à appuyer sur la pédale de cette idée d’atmosphère habitable. Et je pense que c’est une connexion que la NASA a adorée – que nous ne nous parlons pas seulement à nous-mêmes, à la communauté de la physique spatiale, nous tendons la main à d’autres communautés comme l’astrophysique, la biologie, et essayons de comprendre, y a-t-il un effet sur climat?

Le Brink : Et ce travail est également lié au tourisme spatial, n’est-ce pas ?

Oper : Oui, la NASA a adoré cette pièce. Nous aurons, à la fin, une carte d’intensité de rayonnement. Le danger numéro un pour les astronautes lors de voyages de plus de trois ans est le rayonnement des rayons cosmiques. Avec une carte de rayonnement, lorsque nous essayons de coloniser Mars et la Lune, nous pouvons savoir à quel point cela va être grave. C’est critique.

Le Brink : Et, bien sûr, pendant que vous innovez en science, votre plan est de briser les barrières en matière de diversité.

Oper : Nous devons faire de l’empathie une valeur universelle. Je pense que la sensibilisation que nous avons faite dans la phase un – et j’espère porter à la phase deux – était vulnérable, montrant une vulnérabilité tout en faisant une percée scientifique. C’est unique.

Nous allons faire de la science révolutionnaire, nous allons faire de l’excellente science. Mais nous n’allons pas le faire de la manière dont la science se fait habituellement : factuelle, de type A, de haut en bas. Je ne veux pas être un leader comme ça. Je veux que le groupe et les gens autour de moi ressentent le cœur du grand rêve. C’est une nouvelle façon d’essayer de dire : « OK, vous pouvez être empathique, vous pouvez être ouvert et vulnérable et faire une science incroyable. Vous n’avez pas besoin d’être cette vieille école et “je sais tout”.

Quand je vais à des conférences, je dois m’armer comme si j’allais à la guerre. Chaque personne un peu sensible sait qu’elle doit s’armer. Mais j’essaie quand je donne une conférence dans des conférences, et au fur et à mesure que j’ai progressé dans ma carrière, d’être vulnérable et fidèle à qui je suis, de leur montrer que vous pouvez être cela et c’est bien. Mais vous regardez toujours autour de vous, et la science est faite par des gens qui se disent : « Je vais prouver à quel point vous vous trompez », et ce type très macho. Mais tu n’as pas à être comme ça. Ce n’est pas seulement pour les femmes. J’ai tellement de gars sensibles qui viennent me voir et me disent : “Merci, je ne peux jamais montrer d’émotions.” C’est une chose humaine. C’est donc une avancée majeure en soi ; Je pense que c’est vraiment transformateur de ce que nous faisons.

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