Un étudiant diplômé en physique nommé l'un des FINESST de la NASA

04/08/2023 Par Brooke Coupal

Nicholas Sorabella '21 aide les autres à percer les mystères de l'univers.

Le doctorat en physique. Un étudiant développe un outil facilement accessible qui pourrait mener à la découverte de trous noirs, d'étoiles à neutrons et de naines blanches. Les recherches de Sorabella ont attiré l'attention de la NASA, qui lui a récemment accordé une subvention de plus de 47 000 $ dans le cadre de son programme FINESST (Future Investigators in NASA Earth and Space Science and Technology).

« L'une des principales missions de la NASA est la compréhension de l'univers », explique Antonino Cucchiara, scientifique principal du programme de la Division d'astrophysique de la FINESST. "Le travail de Nicholas sera monumental dans notre avancement non seulement de la science, mais aussi parce qu'il fournira un outil puissant qui permettra de nouvelles découvertes une fois la subvention terminée."

Le programme de subventions très compétitif a accepté cette année 10 % des candidats à la division d'astrophysique, explique Cucchiara.

« La bourse me permet de me concentrer entièrement sur mes recherches pour ma dernière année de doctorat. étudiant », dit Sorabella. "Et c'est un honneur d'avoir le logo de la NASA derrière."

Aider les gens ordinaires à devenir astronomes

Après que Sorabella ait été acceptée dans le programme d'études supérieures en physique de l'UMass Lowell, Assoc. Le professeur Silas Laycock l'a invité sur le campus pour parler d'astronomie. Laycock a parlé à Sorabella d'un système binaire déroutant appelé IC 10 X-1, composé d'un trou noir et d'une étoile massive. Les scientifiques ont été perplexes en essayant de calculer avec précision la masse de la paire.

"Toutes les méthodes standards de mesure des masses de l'étoile et du trou noir ont donné un résultat très étrange, que nous pensions impossible pour diverses raisons techniques", explique Laycock.

Intéressée à trouver un moyen de calculer les masses réelles des objets, Sorabella a commencé à enquêter. Il a découvert des mathématiques bien développées pour un phénomène connu sous le nom d'auto-lentille gravitationnelle, dans lequel un trou noir agit comme une loupe lorsqu'il passe devant une étoile, la faisant apparaître plus brillante de notre point de vue. Cette lentille est une manifestation de la théorie générale de la relativité d’Einstein.

«Cela m'a beaucoup intrigué», dit Sorabella. « À partir de là, j’ai commencé à écrire un code informatique capable de modéliser cet effet. »

Le modèle de Sorabella peut être utilisé pour découvrir des trous noirs et d'autres objets gravitationnels à lentille automatique tels que les étoiles à neutrons et les naines blanches. Les données du télescope spatial Kepler et du Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA sur les courbes de lumière, qui montrent la luminosité d'une étoile au fil du temps, peuvent être saisies dans son code. Les pics dans la courbe de lumière pourraient indiquer qu’un trou noir, une étoile à neutrons ou une naine blanche, qui sont tous des objets denses, sont passés devant une autre étoile, intensifiant ainsi sa luminosité. À partir de ces pics, le modèle peut ensuite donner des estimations de la masse, du rayon et d’autres paramètres de l’objet dense.