mercredi 22 novembre 2017

Nos nuits noires disparaissent de plus en plus


Cinq ans de suivi satellitaire de notre planète montrent qu'il y a de plus en plus d'éclairages artificiels durant la nuit et que ces lumières sont de plus en plus intenses. La surface éclairée et l'éclat produit augmentent au rythme d'environ 2% par an, rendant nos nuits de moins en moins noires, avec des effets néfastes non seulement pour la faune, la flore et nous, mais aussi sur la pratique ancestrale de l'observation du ciel...



dimanche 19 novembre 2017

Un "serpent cosmique" utilisé comme sonde astrophysique


Le "Serpent Cosmique" ("Cosmic Snake") est une structure très étonnante, une structure très allongée qui semble s'étendre sur le bord d'un amas de galaxies massif. Il s'agit en fait d'une illusion, un effet de lentille gravitationnelle où se retrouvent entremêlées quatre images de la même galaxie située bien plus loin en arrière plan de l'amas MACS1206.2-0847. Mais ces quatre images très déformées et amplifiées sont modifiées différemment par la courbure de l'espace-temps, ce qui apporte de précieuses informations qu'ont exploitées une équipe d'astrophysiciens étudiant la formation des étoiles dans les galaxies très lointaines.

C'est le télescope spatial Hubble qui a permis de voir en détails le "serpent cosmique", et plus exactement le programme Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH). La galaxie démultipliée qui le compose montre également une cinquième image, mais elle située de l'autre côté de l'amas MACS1206.2-0847. 
Antonio Cava et ses collègues s'intéressent aux processus de formation des étoiles qui ont lieu dans les galaxies très distantes. Des observations avaient montré la présence de grumeaux de gaz géant de plusieurs milliers d'années-lumière de large, alors que l'on ne retrouve pas ce type de structure dans les galaxies plus proches. Avant de conclure sur des processus différents dans le formation stellaire, il subsistait un doute sur les effets de résolution des images obtenues sur les galaxies les plus lointaines. C'est là que l'intérêt du "Serpent Cosmique" surgit : les quatre images de la même galaxie qui forment le serpent ne sont pas amplifiées de la même façon entre elles et surtout avec la cinquième image, ce qui donne une sorte de vision du même objet avec des "grossissements" différents, des niveaux de résolution différents.  Alors que la cinquième image, isolée et moins déformée, est amplifiée par un facteur 5, les images formant le serpent le sont jusqu'à un facteur 100.

Antonio Cava et ses collaborateurs ont étudié plus particulièrement les régions formant des grumeaux de gaz où se forment quantité d'étoiles. Ils publient leurs résultats dans Nature Astronomy. Ce que voient les chercheurs dans cette galaxie de 40 milliards de masses solaire qui produit des étoiles au taux de 30 masses solaires par an, c'est qu'au lieu de quelques grumeaux de gaz très vastes, la galaxie montre en fait un grand nombre de plus petits grumeaux, pas si différents de ceux qui peuvent être observés dans des galaxies proches. La différence de taille était de l'ordre de 1000 entre les grumeaux de gaz des galaxies lointaines et des galaxies proches. Cava et ses collègues ramènent cet écart à un facteur 10 grâce à leurs observations du serpent cosmique.

Des astronomes qui étudiaient les régions de formation stellaire dans des galaxies proches avaient déjà réalisé que s'ils les observaient sans une résolution suffisante, cela pouvait produire une vue "moyennée" ayant pour effet de fusionner les petits grumeaux pour les faire apparaître comme des plus grosses entités. Il semble donc que cet effet de fusion virtuelle de grumeaux de gaz soit à l'oeuvre dans l'observation, difficile, des galaxies très distantes. 

Source

The nature of giant clumps in distant galaxies probed by the anatomy of the cosmic snake
Antonio Cava, Daniel Schaerer, Johan Richard, Pablo G. Pérez-González, Miroslava Dessauges-Zavadsky, Lucio Mayer & Valentina Tamburello
Nature Astronomy (2017)


Illustration

Les sous-structures du "Serpent Cosmique", images multiples et grumeaux de formation d'étoiles  (Cava et al., Nature Astronomy)

vendredi 17 novembre 2017

L'excès de positrons ne provient pas des pulsars proches


Grâce à une mesure inédite de la région d'émission gamma entourant deux pulsars proches avec le détecteur HAWC, une grande collaboration internationale arrive à déterminer que les positrons détectés en excès sur Terre ne viennent pas de ces pulsars mais auraient une toute autre origine...




mercredi 15 novembre 2017

Matière noire : nouvelle piste de détection indirecte par le rayonnement synchrotron


Une nouvelle piste plus qu’intéressante dans la traque à la matière noire par sa détection indirecte vient d’être ouverte : l’excès d’émission radio synchrotron qui a été observé dans une galaxie réputée riche en matière noire. La forme de ce spectre d’émission colle parfaitement avec le modèle cosmologique de la matière noire, impliquant une particule de 25 GeV se désintégrant en électrons et positrons via un nouveau boson.





mardi 14 novembre 2017

Observation d'événements transitoires très énergétiques au centre de galaxies


Cela ne fait plus de doute, il s’agit bien d’un nouveau phénomène transitoire de très grande énergie qui a été détecté vers le centre d’une galaxie lointaine, mais les astronomes ne parviennent pas encore à déterminer sa nature : explosion d’étoile très massive ou bien destruction d’une petite étoile par le trou noir central de sa galaxie hôte...




samedi 11 novembre 2017

Conjonction Vénus+Jupiter et passage de l'ISS au même moment

Voici le neuvième épisode de notre série "Découvrez le Ciel !". Celui-ci est consacré à la conjonction très serrée qui aura lundi 17 novembre juste avant le lever du Soleil, et qui offrira en plus un passage de l'ISS juste à côté au même moment ! Regardez les explications : 


EDIT : Et voici le résultat en photo, prise ce matin (13/11) dans le sud Luberon à l'heure dite, l'ISS était beaucoup moins brillante que sur la simu de Stellarium vers l'horizon, mais tout de même bien visible...


vendredi 10 novembre 2017

La merveille Jupiter imagée par JUNO

Images produites par la sonde JUNO le 24 octobre lors de son 9ème périjove... Sans plus de commentaires...




NASA/SwRI/MSSS/Gerald Eichstaedt and Sean Doran

mercredi 8 novembre 2017

Découverte de la supernova la plus incompréhensible jamais observée


C'est probablement la supernova la plus bizarre qui ait jamais été observée : iPTF14hls, une supernova qui a explosé deux fois à 60 ans d'intervalle... Une étoile qui joue les mort-vivantes en quelque sorte. De quoi retourner les théories sur la fin de vie des étoiles les plus massives.

Les milliers de supernovas qui ont pu être observées depuis plusieurs siècles ont toutes marqué la mort d'une étoile. Mais pas iPTF14hls, qui fut découverte en septembre 2014 par le Palomar Transient Factory, spécialisé dans la détection des phénomènes transitoires. A ce moment, elle ressemblait tout à fait à une supernova "normale", les mesures spectrales obtenues avec le télescope Keck montraient une signature typique de supernova à effondrement de cœur riche en hydrogène, une supernova de type II-P. Mais plusieurs mois plus tard, des astronomes de l'observatoire Las Cumbres ont remarqué que la luminosité de iPTF14hls ne faiblissait pas et s'était même remise à augmenter puis a diminuer, cinq fois de suite, faisant durer la luminosité de cette "supernova" plus de deux ans au lieu d'une centaine de jours normalement... du jamais vu. 

Ayant localisé cette supernova très bizarre dans sa galaxie hôte, les astronomes se sont plongés dans les archives des anciens télescopes ayant observé cette région du ciel. Et là, surprise ! Ils ont découvert qu'en 1954 était apparu ce qui ressemble là aussi à une supernova, exactement au même emplacement que iPTF14hls, une observation effectuée déjà à l'observatoire du Mont Palomar. Elle avait donc explosé une première fois 60 ans avant. Iair Arcavi (Las Cumbres Observatory et Université de Californie), qui a mené cette étude et qui publie les résultats de son équipe dans Nature cette semaine, précise : "Cette supernova brise toutes les certitudes que nous pensions avoir sur le fonctionnement des supernovas. C'est le plus gros mystère que j'ai rencontré depuis une décennie que j'étudie les explosions d'étoiles".
Les astrophysiciens ont calculé que l'étoile à l'origine de cette explosion devait avoir une masse d'au moins 50 masses solaires et sans doute encore plus élevée. Ils pensent que c'est peut-être l'explosion de l'étoile la plus massive à laquelle nous avons assisté, ce qui expliquerait pourquoi on ne comprend pas ce qui s'est passé, le modèle classique des supernovas à effondrement de cœur ne fonctionnant pas ici.

Une théorie néanmoins pourrait fournir une explication à cette supernova hors norme : iPTF14hls pourrait être le premier spécimen de supernova de type PPI (Pulsational Pair Instability). Cette théorie prédit qu'une étoile très massive (entre 95 et 130 masses solaires) et très chaude peut produire des particules d'antimatière dans son cœur. Cela a pour effet de rendre l'étoile très instable et de produire de gigantesques éruptions par intermittence espacées de plusieurs années, et qui devrait tout de même finir en une grande explosion finale pour produire un trou noir. C'est notamment ce type de processus qui est attendu dans le cas des toutes premières générations d'étoiles formées à la fin du premier milliard d'années de l'Univers. Mais observer un tel spécimen dans l'Univers proche est très étonnant. Les auteurs de cette découverte utilisent la métaphore de la découverte d'un dinosaure vivant.
Or il se trouve que la théorie de la supernova PPI ne permet pas d'expliquer toutes les bizarreries de iPTF14hls. Elle a notamment émis beaucoup plus d'énergie que ce que la théorie prédit et montre une trop grosse quantité d'hydrogène... Elle pourrait ainsi être tout à fait autre chose.

Iair Arcavi et ses collaborateurs parviennent à déterminer que les raies d'absorption montrent une très faible décroissance de vitesse et que le rayon de la région donnant naissance à ces raies est plus grande d'un facteur 10 par rapport à la taille de la photosphère déduite de l'émission du continuum. Ces caractéristiques très étonnantes pour une supernova sont cohérentes avec ce qui ressemblerait à la présence d'une coquille de matière de plusieurs dizaines de masses solaires, qui aurait été éjectée par l'étoile massive à des énergies du niveau d'une supernova quelques centaines de jours avant l'explosion finale. 

Trois ans après son explosion (sa deuxième...), la supernova est encore assez brillante pour être suivie par les spécialistes, et on ne sait toujours pas expliquer clairement ce qui s'est passé avec cette étoile. Les spécialistes aimeraient bien tomber sur un autre spécimen du même genre, pour mieux cerner le phénomène; en attendant, ils se grattent la tête.

Source 

Energetic eruptions leading to a peculiar hydrogen-rich explosion of a massive star
Iair Arcavi, D. Andrew Howell[…]Brian Bue
Nature 551, 210–213 (09 November 2017)


Illustrations

1) Vue d'artiste d'une supernova (NASA, ESA, G. Bacon (STSci))

2) Observations de la galaxie hôte de iPTF14hls dans les archives de 1954 et 1993 (POSS/DSS/LCO/S. Wilkinson)

3) Courbe de luminosité de iPTF14hls en fonction du temps, comparée à la courbe de luminosité "normale" d'une supernova de type II-P (LCO/S. Wilkinson)

mardi 7 novembre 2017

La source d’énergie de l’océan d’Encelade dévoilée


Des chercheurs français, allemands et tchèques viennent de trouver une solution très élégante pour expliquer les geysers de vapeur visibles au pôle sud d’Encelade, le petit satellite de Saturne qui possède un océan d’eau chaude sous sa croûte de glace : son noyau rocheux serait très poreux, ce qui permet à l'eau de s'échauffer.




dimanche 5 novembre 2017

Découverte de la galaxie spirale la plus lointaine


Quand les galaxies naissent, elles n'ont pas encore leur élégante forme spirale. Une équipe d'astrophysiciens vient de débusquer la galaxie spirale la plus lointaine (ou la plus jeune) à ce jour, elle se trouve dans l'Univers âgé de seulement 2,6 milliards d'années.




mercredi 1 novembre 2017

Mesure de la base du jet relativiste d'un trou noir


Une équipe d'astrophysiciens vient de mettre en évidence comment le jet relativiste d'un trou noir stellaire s'"allume" en émettant de la lumière visible une fraction de seconde après sa naissance à proximité immédiate de l'horizon du trou noir.




lundi 30 octobre 2017

Nouveaux indices d'océan global ancien sur Cérès


Des minéraux hydratés ont été détectés en abondance  par la sonde Dawn dans la croûte de Cérès, le plus gros astéroïde du système solaire, laissant penser qu'il aurait eu un océan global dans un lointain passé... Deux études différentes concluent dans le même sens. 



jeudi 26 octobre 2017

Des observations d'amas de galaxies défient le modèle "standard" de la matière noire


La plupart des amas de galaxies possèdent une galaxie plus grosse et plus brillante que les autres, qui se trouve en leur centre. Cette galaxie est appelée simplement la "galaxie la plus lumineuse de l'amas", en anglais abrégé, la BCG (Brightest Cluster Galaxy). Le modèle "standard" de la matière noire prédit que le profil de densité du halo de matière noire dans les amas de galaxie doit être tel que la galaxie BCG doit se trouver exactement au centre de l'amas et ne pas en bouger. Mais des observations sur 10 amas de galaxies viennent de montrer que leur BCG n'est pas exactement au centre, mais semble osciller autour du centre de masse... de quoi remettre en question le modèle "standard" de la matière noire.




mercredi 25 octobre 2017

Des océans de magma dans des planètes du système de TRAPPIST-1


Vous vous souvenez sans doute de TRAPPIST-1, cette étoile naine rouge autour de laquelle fut découvert un système de 7 planètes rocheuses il y a quelques mois. Aujourd'hui, une nouvelle étude paraissant dans Nature Astronomy, annonce que parmi les 7 planètes, 4 pourraient être échauffées fortement par induction magnétique jusqu'à avoir, pour deux d'entre elles, des océans de magma liquide et un volcanisme très actif... 




lundi 23 octobre 2017

L'inflation cosmique et le nombre de dimensions de l'espace expliquées par des noeuds quantiques


Voilà un travail théorique comme on les aime : potentiellement considérable pour notre compréhension de l'Univers. Il permet à la fois de donner une origine à la phase d'inflation de l'Univers et explique pourquoi notre Univers possède 3 dimensions spatiales, le tout sans faire intervenir de physique trop exotique...