Du ciel et de la terre

Phobos, 9 janvier 2011

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Du 20 décembre au 16 janvier 2011, la sonde Mars Express de l’agence spatiale européenne (ESA) a effectué une série de rapprochements de Phobos, la plus grande des deux lunes martiennes (27 km dans sa plus grande dimension).

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Voici un cliché pris par la caméra haute résolution de Mars Express lors du survol le plus proche du 09 janvier 2011 à une distance de 100 kilomètres. La résolution est de 4,1 mètres par pixel. La luminosité a été augmentée pour rendre plus visibles les parties les plus sombres de Phobos.

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Phobos, 9 janvier 2011 ; crédit image : ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

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Plan large : 678 x 1 024 pixels

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Plan très large : 5 176 x 7 821 pixels

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Source : site ESA Mars Express blog

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Santa Maria, Opportunity, Sol 2476

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Voici un cliché pris par le petit robot Opportunity, lors de sa 2 476ème journée martienne, soit le 10 janvier 2011. Opportunity se situe sur le bord sud-est du cratère Santa Maria, large de 90 mètres. Le contraste a été augmenté pour mieux faire ressortir les différences de textures du terrain.

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Opportunity au bord de Santa Maria ; crédit image : NASA, JPL-Caltech

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Plan large : 1 036 x 1 027 pixels

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Source : site NASA, Mars Exploration Rover Mission

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Nébuleuse d’Orion, M42

Les articles et les photographies consacrés à la Nébuleuse d’Orion, allias Messier 42, sont innombrables! Ils se justifient par la magnificience de ses nuages de gaz et de poussières où fleurissent de multiples nouvelles étoiles. Beauté visible même avec un petit télescope, puisque M42 est fort proche de nous. Sa distance était estimée à 1 500 années lumière ; depuis 2007, elle a été ramenée à 1 350 années lumière seulement !

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Voici une nouvelle vue de la Nébuleuse d’Orion réalisée sur une idée du russe Igor Chekalin en combinant et en traitant deux images prises par le télescope MGP de 2,2 mètres de l’ESO au Chili au travers de 5 filtres sur un temps de pose de 52 minutes pour chacun.

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Nébuleuse d’Orion ; crédit image : ESO, Igor Chekalin

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Plan large : 984 x 1 024 pixels

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Plan très large : 3 843 x 4 000 pixels (5,46 Mo)

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Chekalin est un amateur d’astronomie. Ce terme dans le monde de l’astronomie n’est absolument pas péjoratif ; au contraire, il est à comprendre dans son sens le plus noble ! Certains possèdent des installations très sophistiquées. Ils sont de précieux aides aux astronomes professionnels qui sont fort peu nombreux en regard des besoins que demande l’immensité de l’espace. Les astronomes ont appris à recenser les informations fournies par les amateurs et les invitent même à participer concrêtement par leurs observations à certaines études scientifiques. L’espace est offert à tous ceux qui veulent bien le contempler. Pour revenir à la nouvelle image de Chekalin, les astronomes se sont aperçus en effectuant son traitement que les naines rouges (les plus petites des étoiles, et les plus courantes), peu lumineuses, irradiaient, dans leurs nuages de gaz et de poussières environnants, bien plus de lumière qu’ils ne le pensaient auparavant.

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Source : ESO

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Jeunes amas stellaires

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Jeune amas stellaire dans Persée ; crédit image : NASA, Spitzer

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Sur ce cliché pris en infrarouge par le télescope spatial Spitzer d’une région de formation d’étoiles dans Persée, les jeunes étoiles apparaissent en rose.

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Il a servi d’illustration à une étude sur les jeunes amas stellaires d’où il ressort que la formation et la répartition des étoiles, suivent les mêmes principes quelles que soient leur taille ou leur densité.

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Source : Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

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M81 et M82 en infrarouge par WISE

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M81 et M82 sont deux autres grandes vedettes de l’astro-photographie. De nombreux articles leurs ont déjà été consacrés ici. Ces deux galaxies sont en interaction gravitationnelle et poursuivent lentement leur danse fusionnelle. Elles sont situées à 12 millions d’années lumière de nous dans la Constellation de la Grande Ourse.

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M81 et M82 en infrarouge par WISE ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, UCLA

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan très large : 4 000 x 4 000 pixels

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Voici une nouvelle vision de ce célèbre couple de danseurs proposée par le télescope spatial infrarouge WISE de la NASA. Les couleurs spectaculaires sont conventionnelles et correspondent aux longueurs d’ondes infrarouge observées.

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Messier 81 (en bas de l’image) est le prototype même de la galaxie spirale avec ses bras bien dessinés s’enroulants autour du noyau galactique. Elle connaît un fort taux de naissance d’étoiles.

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Messier 82 (en haut de l’image) est aussi une galaxie spirale mais vue par sa tranche. Elle a été surnommée Le Cigare par sa forme allongée caractéristique en lumière visible. Elle connaît un taux de naissance d’étoiles encore plus important que celui de sa partenaire de danse. Tout autour d’elle, en orangé apparaissent les “fumées” du cigare, de forts vents issus de l’activité effrénée des jeunes étoiles et transportant les fameux hydrocarbures polycycliques aromatiques, les restes de combustion que l’on trouve sur Terre par exemple dans les cendres d’un barbecue ou dans les pots d’échappements des automobiles.

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Une troisième et plus petite galaxie est aussi visible en bas, à gauche de l’image. Cette spirale, dénommée NGC 3077, connaît elle aussi une intense activité de naissance d’étoiles probablement due à son interaction avec M81. Pour donnée une idée de l’importance des interactions galactiques, ces trois galaxies font partie d’un groupe local d’une dizaine de galaxies toutes liées gravitationnellement les unes aux autres.

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M81 et M82 sont décelables au Nord de la Grande Ourse avec même un petit instrument ou de bonnes jumelles. M81 est l’une des galaxies les plus lumineuses qui soit en lumière visible, tandis que M82 est la plus lumineuse du ciel nocturne en infrarouge.

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Source : site NASA : WISE

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De l’inclinaison orbitale courante des exoplanètes

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Depuis la découverte de la première exoplanète (planète orbitant autour d’un autre Soleil que le nôtre) en 1995, les astronomes ont du remettre en question bien des théories basées sur l’observation unique de notre propre système solaire. Les mondes extérieurs sont étranges, n’orbitent pas, par exemple, bien sagement, perpendiculairement à l’axe de leurs étoiles comme le font la plupart des planètes de notre système solaire.

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Pour compléter la note du 31 mai 2010 , voici qu’une nouvelle étude vient confirmer des orbites inclinées pour deux autres exoplanètes. Les astronomes de l’Université de Tokyo et de l’Observatoire Astronomique National du Japon (NAOJ) ont utilisé le télescope de 8,2 m japonais Subaru construit à Hawaï pour observer l’effet Rossiter–McLaughlin (effet RM), dans les variations de lumière d’une étoile lors du transit d’une planète devant elle par rapport à la Terre, pour deux étoiles : X0-4 et HAT-P-11.

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Effet RM, shéma ; crédit image : Subaru Télescope

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Plan large : 809 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 479 x 1 871 pixels

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L’effet RM (un peu comme l’effet Doppler) se réfère à des irrégularités apparentes de la vitesse d’un objet en orbite autour de son étoile. Dans la figure ci-dessus à gauche apparaît la variation de la vitesse radiale d’une planète dans le plan de son étoile. La diminution de la vitesse apparente de la planète en approche est symétrique à son augmentation lorsqu’elle s’en éloigne par rapport à nous. Dans la figure de droite la variation de la vitesse radiale de la planète n’est plus symétrique lorsque son orbite est inclinée par rapport à celle de son étoile.

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En janvier 2010, les astronomes ont mesuré l’effet RM pour le système XO-4. XO-4 est située à 960 années lumière de nous dans la Constellation de la Lyre. Son exoplanète XO-4 b est un “Jupiter chaud” de 1,3 masses joviennes (de Jupiter) orbitant en 4,13 jour autour de XO-4. Le télescope Subaru a mesuré pour la première fois son effet RM : XO-4 posséde une orbite inclinée autour de son étoile.

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HAT-P-11 se trouve, elle, à 130 années lumière de nous dans la Constellation du Cygne. Son exoplanète HAT-P-11 b est une “petite” planète de taille semblable à celle de Neptune orbitant en 4,89 jours autour de son étoile. Les astronomes ont mesuré son effet RM en mai et juillet 2010 grâce au Subaru et à sa grande capacité de collecte de lumière : plus la planète est petite, plus l’effet RM est difficile à détecter. Les mesures recueillies ont été confirmées en août 2010 par une équipe américaine travaillant sur le télescope Keck de 10 mètres à Hawaï. HAT-P-11 b possède elle aussi une orbite fortement inclinée par rapport à son étoile (103°).

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Orbite de HAT-P-11 b, illustration ; crédit image : Subaru Telescope

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 600 x 1 600 pixels

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Avant même l’inclinaison de l’orbite d’une exoplanète, la grande surprise des astronomes, lors de la découverte des toutes premières exoplanètes, fut que ces “Jupiter-chauds”, orbitaient très près de leurs étoiles. Du fait de l’activité turbulante des jeunes étoiles, ces géantes n’ont pu naître à une telle proximité mais bien plus loin d’elles, avant de migrer vers leurs places actuelles. Deux scenarii permettent d’expliquer une telle migration, l’interaction gravitationnelle entre plusieurs exoplanètes géantes autour de l’étoile ou l’interaction gravitationnelle d’une étoile compagnon ou d’une planète géante extérieure au système (migration Kozai, 1962, du nom de Yoshihide Kozai, fondateur et directeur général du NAOJ).

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Les orbites inclinées de XO-4 b et de HAT-P-11 b ne semblent pas être des cas particuliers parmi les 500 exoplanètes découvertes à ce jour, la plupart état des “Jupiter-chauds” orbitant près de leurs étoiles. L’inclinaison d’orbite est logiquement étroitement liée à la migration de la planète-géante vers le centre de son système planétaire sans qu’il soit possible de déterminer lequel des scénarii est à l’origine de sa migration. Mais la généralisation de la mesure de l’effet RM en particulier sur des planètes de petites tailles comme HAT-P-11 b agira statistiquement sur leur évolution théorique pour une meilleure connaissance de tels phénomènes.

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Source : site Subaru Telescope

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M51, un tourbillon de poussières

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Par sa beauté, M51 est l’une des vedettes de la photographie astronomique. Surnommée aussi Whirlpool galaxy ou galaxie du Tourbillon, elle est située à 31 millions d’années lumière de nous dans la Contellation des Chiens de Chasse.

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M51 ; crédit image : NASA, ESA, STScI/AURA, R. Chandar (University of Toledo)

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Plan large : 819 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 400 x 3 000 pixels

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En voici une nouvelle version réalisée par le télescope spatial Hubble. A gauche, la vue est traditionnelle, élégants bras spiraux ou s’alignent les amas d’étoiles avec en rose les régions de formations d’étoiles. Les poussières sont sombres ou invisibles. L’image de droite a servi d’illustration à une communication scientifique lors du dernier congrès de la société astronomique américaine de Seattle. Elle combine l’image précédente aux données enregistrées dans le proche infrarouge par Hubble. La lumière des étoiles en a été enlevée ne laissant apparaître que l’étonnante structure des poussières s’enroulant autour du centre galactique accentuant l’effet de tourbillon de M51 la bien nommée.

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La vue infrarouge permet de voir les poussières mais aussi de plonger le regard au travers d’elles. C’est ainsi que les astronomes ont découvert des centaines de petits amas d’étoiles d’environs 65 années lumières de large. Elles n’avaient encore jamais été détectées auparavant, cachées par les poussières environnantes. Le détail le plus fin réalisé par Hubble pour ce domaine est de 35 années lumières. Autre découverte, au grand étonnement des

Sombre suaire d’une étoile défunte

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Sombre supernova ; crédit image : NASA, JPL-Caltech

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Plan large : 685 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 592 x 3 872 pixels

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Pour terminer cette journée, voici une vue d’artiste inspirée d’une découverte faite par des astronomes cherchant des trous noirs, à l’aide du télescope spatial infrarouge Spitzer. Ils ont découvert, dans une autre galaxie, une supernova (la mort cataclismique d’une étoile géante), datant de plusieurs centaines d’années dont le souffle a éparpillé un cocon de gaz et de poussières si dense qu’il obscurcit tout l’environnement de l’étoile défunte. Un bien sombre suaire !

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Source : sites NASA

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Rhéa, 11 janvier 2011

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Ce 11 janvier 2011 la sonde Cassini a survolé à une altitude de 76 kilomètres l’hémisphère sud de Rhéa, lune glacée de Saturne au diamètre de 1 528 kilomètres.

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Voici deux clichés pris lors de ce survol, tous frais, vu le sujet, et tels quels, non retouchés de leurs imperfections.

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Rhéa, 11 01 2011 01 ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Rhéa, 11 01 2011 02 ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Source : site CICLOPS

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L’étrange objet d’Hanny

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Objet d’Hanny, IC 2497 ; crédit image : NASA, ESA, W. Keel, The Galaxy Zoo Team

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Plan large : 1 024 x 819 pixels

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Plan très large : 3 000 x 2 400 pixels

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Voici une curiosité de l’espace. Cette image, regroupant les données enregistrées par le télescope spatial Hubble à celles de Kitt Peak National Observatory de 3,5 mètres, a servi d’illustration à une communication tout à fait passionnante lors du congrés de l’Américan Astronomical Society de Seattle le 10 janvier 2011 par William Keel (Université d’Alabama).

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Nous regardons dans la direction de la Constellation du Lion à 65O millions d’années lumière de nous. En haut de l’image, en rose, nous voyons la galaxie spirale IC 2497 ; en bas, en vert (correspondant à une présence très importante d’hydrogène) apparaît le Voorwerp d’Hanny (objet d’Hanny, traduit du néerlandais), un blob, un immense nuage de gaz visible ici sur plus de 50 000 années lumière. Les deux sont séparés d’environ 70 000 années lumière.

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Hanny van Arkel, qui est professeur de néerlandais, a découvert ce blob en 2007 en participant au projet du Galaxy Zoo Team appellant le grand public à classer les galaxies répertoriées par le Sloan Digital Sky Survey et le télescope spatial Hubble.

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Etrange objet qui a attiré immédiatement l’attention des astronomes. Il a été étudié par les télescopes dans toutes les longueurs d’ondes, radio, infrarouge, rayons X pour tenter de comprendre sa présence et son histoire.

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L’objet d’Hanny n’est en réalité que la face visible d’un immense filament de gaz s’étendant sur plus de 300 000 années lumière s’enroulant autour de la galaxie. Il y a un milliard d’années IC 2497 a probablement fusionné avec une autre galaxie. Encore de nos jours les bras de la spirales, examinés par Hubble, sont tordus. Lors de ce genre de fusion galactique se créent des “queues de marée” dont le blob fait partie. La fusion a aussi amené de très importantes masses de gaz et d’étoiles près du centre galactique. Le trou noir central s’est trouvé engorgé. C’est alors créé un des phénomènes les plus extraordinaires de l’Univers : un quasar ! Les quasars sont des objets encore assez peu connus, extrêmement lumineux et situés loin dans l’univers. Ils sont comme des phares dans l’univers lointain ; leur lumière étant liée à l’activité de leurs trous noirs centraux.

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Après avoir fonctionné quelques millions d’années le quasar s’est éteint, il y a seulement environ 200 000 ans. L’objet d’Hanny était sur le chemin du faisceau lumineux, nous voyons sa post-luminescence. Le grand vide béant large de 20 000 années lumière au centre du blob serait alors la projection de l’ombre d’un objet situé près du quasar, à l’image de l’ombre d’une mouche située sur la lentille d’un projecteur se retrouvant agrandie sur l’écran d’un cinéma.

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L’activité frénétique d’IC 2497 a propagé des ondes de choc qui atteignent l’objet d’Hanny. L’équipe de Keel, grâce aux enregistrements d’Hubble, a découvert la présence d’une poche apparaissant en jaune sur le cliché ci-dessus. Sur près d’un millier d’années lumière, les nuages d’hydrogène s’y effondrent pour créer de nombreux amas d’étoiles, les plus jeunes sont âgées de deux millions d’années seulement !

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Le quasar s’est éteint il y a peu de temps, “rien n’empêche qu’il se rallume, si beaucoup de matériaux sont de nouveau happés par le trou noir central” souligne Keel. IC 2497 a abrité le quasar le plus proche de nous !

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Sources :

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Hubblesite

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Wikipedia

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