mardi 27 janvier 2015

Découverte des premiers anneaux d’une exoplanète

Des astronomes de l’université de Leiden aux Pays Bas et de l’université de Rochester aux Etats-Unis, viennent de mettre en évidence la structure du premier et du plus vaste anneau entourant une exoplanète. Cette exoplanète s’appelle J1407b et orbite autour d’une petite étoile très jeune du type du soleil, nommée J1407. L’anneau de cette exoplanète, gigantesque, est bien plus grand et massif que celui de notre belle Saturne.


Vue d'artiste du système d'anneaux de J1407b, l'anneau éclipse l'étoile J1407,
permettant sa mise en évidence  (Ron Miller, University of Rochester)
Cet anneau a été découvert en 2012 par Matthew Kenworthy à l’université de Leiden, et depuis, de nouvelles observations et de nouvelles analyses des données montrent comment il est structuré. Ce système contient pas moins de 37 anneaux, chacun d’eux s’étendant sur plusieurs dizaines de millions de kilomètres. Les astronomes ont montré qu’il existait des espacements entre anneaux indiquant la présence probable de satellites, des exolunes.
C’est en traçant la courbe de luminosité de l’étoile J1407 que les astronomes ont pu déceler cette structure stupéfiante : la luminosité de l’étoile variait périodiquement d’un côté puis de l’autre de la planète, montrant la présence des différents anneaux. L’équipe d’astronome a ainsi pu constater des variations lentes sur plusieurs semaines, mais aussi des variations très rapides de l’ordre de la dizaine de minutes, révélant des structures très fines dans les anneaux. Evidemment, le système est trop éloigné pour pouvoir voir l’anneau directement, mais les courbes de luminosité permettent aux astronomes de modéliser à quoi il doit ressembler. Matthew Kenworthy ajoute à titre de comparaison : « Si on remplaçait les anneaux de Saturne par ces anneaux que nous avons découverts, ils seraient très facilement visibles à l’œil nu et seraient plus vastes que plusieurs pleines lunes… ». De fait, même si elle n’a pas pu être observée directement, on sait que J1407b est une planète géante, plus imposante que Jupiter (de 10 à 40 fois plus massive), presque une petite étoile ratée, et ses anneaux sont 200 fois plus grands que ceux de Saturne. Elle tourne autour de son étoile en 10 ans environ.

C’est en analysant les données du projet SuperWASP, un survey qui a pour objectif la détection de planètes géantes transitant devant leur étoile, que Eric Mamajek, Matthew Kenworthy et leurs collègues ont découvert ces éclipses inhabituelles en 2012 et ont dès lors pu proposer l’existence d’un disque de formation d’exolunes.
Au total, le diamètre des anneaux entourant J1407b fait 180 millions de kilomètres et contient une masse de poussières équivalente à la masse de la Terre, rien de moins… Il est si dense que la lumière de l’étoile en arrière-plan peut être obscurcie à 95%. Les astronomes sont sûrs qu’il existe au moins un intervalle clair dans la structure annulaire, laissant la place à un satellite qui aurait la masse d’environ la Terre ou Mars, avec une période orbitale d’environ deux ans. Comme un tel système semble en évolution, les astronomes estiment que ces anneaux devraient s’affiner et se raréfier voire disparaître en quelques millions d’années pour laisser place à des satellites rocheux.

Les planétologues s’accordent à penser que la présence d’anneaux autour de planètes géantes est une phase incontournable dans la formation de satellites, mais J1407b est le premier système de ce type à être observé, en dehors de notre système solaire.
Maintenant, l’équipe de Kenworthy, en plus de creuser les données de J1407b pour en savoir plus sur les propriétés physico-chimiques de ses anneaux, recherchent de nouvelles traces d’éclipses étranges dans les données de vastes catalogues pour dénicher d’autres systèmes à anneaux de ce type. Les éclipses d’anneaux semblent bien être la seule méthode possible pour observer les étapes précoces de la formation d’exolunes.

Source :
Modeling giant extrasolar ring systems in eclipse and the case of J1407b: sculpting by exomoons ?
Matthew A. Kenworthy, Eric E. Mamajek et al.
(Submitted on 22 Jan 2015)

accepté pour publication in the Astrophysical Journal.

dimanche 25 janvier 2015

Matière Noire : La recherche très indirecte de WIMPs par Fermi-LAT

L'autre façon de détecter la présence de matière noire sous forme de WIMPs (weakly interacting massive particles), concurrente et complémentaire de la méthode directe (par des détecteurs sous-terrains et le LHC), c'est de chercher des signes d'annihilation de ces particules, qui prennent la forme de rayons gamma en provenance de notre galaxie ou des autres. Le télescope spatial Fermi-LAT est justement spécialisé dans la détection de rayons gamma très énergétiques et permet ce type de recherche. La collaboration qui l'exploite vient tout juste de publier ses tout nouveaux résultats...



vue d'artiste du satellite Fermi-LAT (Fermi collaboration)
Ces nouveaux résultats d'observation publiés sur le site de preprints Arxiv dans un article très technique de 43 pages et destiné à être soumis au Journal of Cosmology and Astropaticle Physics concernent la recherche de rayons gamma ayant une énergie particulière au sein de ce qu'on appelle le fond gamma isotrope (isotropic gamma-ray background, IGRB). Ce fond gamma diffus provient non pas de notre galaxie, mais du milieu intergalactique, des autres galaxies. C'est le rayonnement gamma qui reste une fois que l'on a soustrait les rayons gamma des sources individuelles bien identifiées. Il a été découvert en 1978 grâce au satellite SAS-2 puis confirmé 20 ans plus tard par le satellite EGRET. 

Les données consistent en l'accumulation de 50 mois de données d'observations du télescope Fermi-LAT (Large Area Telescope) de photons gamma à partir de 20 MeV et montant jusqu'à une énergie de 820 GeV. La collaboration du même nom, Fermi-LAT, a ainsi pu montrer l'absence de signe d'un signal provenant d'annihilations de WIMPs dans ce fond gamma isotrope. L'annihilation des WIMPs est étudiée ici non par par la production directe de photons gamma dans l'annihilation des neutralinos entre eux (qui seraient leur propre antiparticule), mais via la production au cours de cette annihilation de couples de particules/antiparticules, qui vont ensuite produire des rayons gamma. On est là vraiment dans la détection indirecte. Les "canaux" d'annihilation, comme les appellent les physiciens des particules sont les canaux b/anti-b et tau+/tau-.

Principe de fonctionnement du LAT (CENBG/IN2P3)
Mais bien sûr, ce résultat négatif est très intéressant, car il permet de fixer des contraintes supplémentaires sur les caractéristiques de ces hypothétiques WIMPs, notamment dans ce signal particulier du fond gamma provenant de toutes les directions du ciel. Comme le signal potentiellement attendu (et non vu) dépend à la fois du comportement cosmologique de la matière noire (comment elle se regroupe), et des caractéristiques propres de la particule WIMP, l'information, aussi bien positive que négative est très riche. Elle est ici négative et permet donc de fixer des limites fortes dans les modèles de matière noire.

Les limites que les physiciens des astroparticules parviennent ainsi à fixer s'appliquent pour des masses de WIMPs s'étendant de quelques GeV jusqu'à plusieurs dizaines de TeV et sont les meilleures limites obtenues à ce jour pour ces niveaux d'énergie de l'ordre du TeV. De plus, l'équipe internationale a pu quantifier en détail les incertitudes associées à ce type de signal, ce qui est une avancée majeure.
A une masse de WIMP de 10 GeV, la limite de la section efficace d'annihilation trouvée grâce à ces nouvelles observations atteint celle qui correspond au modèle de WIMP si elle est une relique thermique, ce qui est le modèle le plus couramment admis. 
Pour finir leur article, les physiciens de Fermi-LAT mettent en garde sur l'extrême complexité de ces mesures et des conclusions que l'on en tire. Ils listent l'étendue des incertitudes en jeu, qui sont classées en trois familles : 

  1. la prédiction théorique de l'intensité du signal d'annihilation attendu, qui dépend à la fois du modèle d'accumulation de matière noire (avec un facteur 20 d'incertitude) et aussi du nombre de sous-structures existant dans les galaxies (facteur 3 d'incertitude);
  2. la modélisation de la contribution des sources gamma extragalactiques non-résolues dans le signal d'IGRB, qui peut atteindre un écart d'un facteur 3 à 26 selon la masse de WIMP considérée;
  3. la modélisation de l'émission diffuse galactique, qui peut induire des variations d'un facteur 3 sur les limites dérivées.

Fermi-LAT ne voit donc pas de traces de WIMPs dans le fond gamma isotrope, et permet de déterminer de nouvelles limites contraignantes à partir de ces mesures, mais les incertitudes sont multiples et importantes, ce qui fait dire aux physiciens de la collaboration Fermi-LAT que cette source de rayonnements gamma (l'IGRB, le fond gamma isotrope) ne devrait pas être utilisée seule pour chercher un signal de WIMPs. En complément d'autres types mesures et pour contraindre les modèles, elle s'avère en revanche fort utile, mais il faudra attendre de beaucoup mieux connaître certaines caractéristiques de notre Galaxie et des sources gamma "classiques" pour réduire drastiquement les incertitudes et pouvoir utiliser l'IGRB dans une recherche d’événements gamma en excès, signant sans coup férir la présence d'annihilations de WIMPs.

Source : 
Limits on Dark Matter Annihilation Signals from the Fermi LAT 4-year Measurement of the Isotropic Gamma-Ray Background
The Fermi LAT Collaboration,
Soumis à Journal of Cosmology and Astroparticle  Physics (22 January 2015)

jeudi 22 janvier 2015

Les galaxies ensemencent l’univers en métaux

Deux études différentes viennent de paraître et arrivent à la même conclusion : le milieu situé entre les galaxies (le milieu intergalactique) est rempli d’atomes lourds, sous forme de gaz ou grains de poussières, alors que ces atomes sont produits au cœur des étoiles qui sont elles situées à l'intérieur des galaxies…


Illustration du phénomène d'ensemencement en métaux et
la méthode d'observation (Nature)
Tous les éléments plus lourds que l’hélium : carbone, oxygène, azote, silicium, fer et au-delà sont appelés par les astrophysiciens des métaux même si ce ne sont pas tous à proprement parler des éléments métalliques. Ils sont produits lors des réactions de fusion nucléaire qui alimentent les étoiles, puis lors des explosions des étoiles les plus lourdes en supernovas. Comme les étoiles se trouvent dans les galaxies, on peut s’attendre très logiquement à trouver quantité de métaux à l’intérieur des galaxies. Mais ce qu’ont montré les études d’une part de Michael Shull et al. parue dans The Astrophysical Journal fin décembre et celle de Joshua Peek et al. soumise également à The Astrophysical Journal, c’est qu’il n’en est rien : il y a également beaucoup de métaux en dehors des galaxies, et parfois très loin, à la fois sous forme de gaz ionisé et de molécules complexes, petits grains de poussière.

Joshua Peek
Dès la fin des années 50, lorsqu’on a compris que tous les éléments lourds étaient produits par les étoiles, les astronomes ont pensé qu’ils pourraient utiliser ces éléments lourds, ces métaux comme ils disaient, comme des traceurs de la formation d’étoiles et des flux de gaz à l’intérieur des galaxies. En effet, il est relativement aisé d’observer ces gaz à l’intérieur d’une galaxie : ils y sont denses et les étoiles brillent fortement, ce qui permet d’observer facilement la lumière réémise par les nuages gazeux en question et déterminer leur nature par l’étude de leur spectre de lumière. Mais c’est tout différent en dehors des galaxies ; là, les nuages ‘métalliques’ sont très peu denses, très diffus, et on ne peut plus observer leur émission propre. Ce que l’on peut observer, c’est l’absorption qu’ils produisent sur la lumière d’objets situés en arrière-plan, bien plus lointains.

Non seulement cette atténuation est très ténue, mais il se trouve que ces ions absorbent essentiellement des longueurs d’ondes dans l’ultra-violet. Or notre atmosphère aussi absorbe les rayonnements ultra-violet. Pour observer les spectres d’absorption provenant du milieu intergalactique, il faut donc nécessairement utiliser des télescopes en orbite. Et le télescope spatial Hubble fait ça très bien. Michael Shull, de l'université du Colorado, et ses collègues, ont étudié des données spectrales du milieu intergalactique concernant certains ions de carbone, azote, oxygène et silicium et sont remonté ensuite, à partir de la densité d’ions dans des états ionisés particuliers, à la valeur de la densité des éléments considérés. Ils concluent que pas moins de 5% à 15% de tous les métaux produits depuis l’apparition des premières galaxies, se trouvent complètement en dehors des galaxies, dans le milieu intergalactique, les 90% restant se trouvant bien à l’intérieur mais aussi à l’extérieur proche, à proximité immédiate des galaxies.
Michael Shull

L’équipe menée par Joshua Peek, à l'université de Columbia, elle, plutôt que de s’intéresser au gaz ionisé et à son absorption UV, s’est intéressée aux métaux sous forme moléculaire, des petits grains de poussière nano ou micrométrique, formés notamment de carbone et de silicium (silicates), qui produisent un effet de rougissement de la lumière située en arrière-plan. Ils ont ainsi traité des données du Sloan Digital Sky Survey sur un peu plus de 140 000 galaxies d’arrière-plan pour en extraire des profils de densité de poussière au voisinage de galaxies d’avant-plan.
Avec ces profils de densité de poussières, ils calculent ensuite la masse de poussière située au voisinage de ces galaxies d’avant-plan. Leur conclusion en est que la majorité de ces molécules riches en carbone et en silicium se trouve non pas à l’intérieur des galaxies, mais à l’extérieur.

Lorsque l’on met côte à côte ces deux études, une nouvelle image apparaît, celle d’un univers où les galaxies expulsent dans l’immensité du vide en grande quantité une matière très riche, celle-là même qui forme tout ce que nous connaissons sur notre planète, à commencer par nous-même.
Il était suspecté depuis pas mal d’années que les galaxies ne contenaient pas tous les métaux qu’elles produisent dans leurs étoiles ; nous parvenons aujourd’hui à les localiser et à les quantifier. Il reste désormais à mieux comprendre les phénomènes physiques à l’origine de ce grand ensemencement cosmique ainsi que depuis combien de temps il a lieu.


Références :
Tracing the cosmic metal evolution in the low-redshift intergalactic medium
J. M. Shull et al.
The Astrophysical Journal Vol. 796 Number 1 (2014)

Dust in the Circumgalactic Medium of Low-Redshift Galaxies
J. E. G. Peek et al.
Soumis à the Astrophysical Journal


Astronomy: Cosmic fog and smog
M. Peeples
Nature 517, 444–445 (22 January 2015)

mercredi 21 janvier 2015

Matière Noire : 2015 sera-t-elle l'année des WIMPs ?

2015 verra la mise en route de deux machines exceptionnelles, qui pourraient peut-être enfin mettre en évidence le candidat préféré des physiciens pour jouer le rôle de la matière noire : la particule supersymétrique la plus légère, la WIMP (weakly interacting massive particle), aussi appelée le neutralino.


Le détecteur CMS du LHC (CERN)
L'une des deux machines est bien connue, il s'agit du LHC (Large Hadron Collider), le grand accélérateur-collisionneur de protons du CERN. Le LHC est arrêté depuis 2013, depuis sa très belle découverte-production du boson de Higgs. Il n'a pas été arrêté pour cause de panne, mais pour être mis à niveau, amélioré significativement. Sa remise en route est prévue pour dans quelques semaines, il bénéficiera alors d'une intensité de faisceau bien supérieure à celle de 2013, et surtout d'une énergie presque doublée. Alors que les protons se collisionnaient au maximum à 8 TeV en 2013, l'énergie montera jusqu'à 13 TeV à partir de cette année.
Avec tout ce surplus d'énergie et d'intensité, le LHC avec ses différents énormes détecteurs, notamment ATLAS et CMS, ceux-là même qui ont permis la découverte du boson de Higgs, devrait permettre de produire et détecter indirectement des particules dites supersymétriques, des sortes de particules-miroir des particules que nous connaissons.
Schéma du l'installation de XENON1T dans le hall B
du Laboratoire du Gran Sasso (XENON collaboration)

La théorie de la supersymétrie a été imaginée il y a déjà plus de 40 ans. Si on n'a encore jamais vu de particules supersymétriques, c'est peut-être parce que leur masse est très importante, qu'elles sont instables, qu'elles interagissent très faiblement avec la matière qui nous est ordinaire, ou bien... qu'elles n'existent en fait pas. D'après la théorie, il peut exister une seule particule supersymétrique qui serait stable, ne se désintégrant pas, et de fait la plus légère d'entre toutes les particules supersymétriques, la seule qui pourrait persister depuis le début de l'histoire de l'univers. Elle est appelée le neutralino. On ne sait pas quelle masse elle devrait avoir, le plus probable est qu'elle se situe entre 1 GeV et 1000 GeV, c'est à dire une masse comprise entre celle d'un proton et de 1000 protons.
Le LHC peut en théorie produire des neutralinos (s'ils existent), via la création de nombreuses particules dans ses collisions protons-protons à très haute énergie. Il faut avant tout produire le maximum de réactions entre particules et avec la plus grande énergie possible pour avoir un espoir de "voir" apparaître des particules supersymétriques, que ce soit la plus légère, le neutralino, ou d'autres un peu plus lourdes et instables. Ce ne sera pas une détection directe de ladite particule, mais une observation de désintégrations un peu bizarres de particules plus classiques, qui ne pourront s'expliquer que par la présence fantôme de ce type de particules supersymétriques dans l'inventaire des particules ayant été produites dans le collisionneur. Ce point de fonctionnement du LHC est en fait le fonctionnement nominal pour lequel le collisionneur a été conçu, la découverte du boson de Higgs n'a ainsi été faite que dans un mode restreint de cette incroyable machine...
Elena Aprile, porte-parole de la collaboration XENON posant
à l'intérieur du réservoir à eau entourant le cryostat
du détecteur XENON1T (XENON collaboration)

La seconde expérience exceptionnelle, capable en théorie de mettre en évidence des WIMPs, devrait entrer en fonction dans le courant de l'été, c'est l'expérience XENON1T, installée au laboratoire souterrain du Gran Sasso, en Italie. XENON1T est l'évolution des expériences XENON10 de 2010 puis XENON100 en 2012 et est conçue et exploitée par une collaboration internationale d'une centaine de chercheurs, dont des physiciens français. Il s'agit d'un gigantesque détecteur de WIMPs contenant plusieurs tonnes de xénon liquide/gazeux. XENON1T est un détecteur de type chambre à projection temporelle, qui doit détecter directement les collisions de WIMPs provenant de toutes les directions, avec les noyaux atomiques de xénon. Chaque collision de WIMP produit à la fois un signal de luminescence et un signal d'ionisation dans les 3,5 tonnes de xénon utilisées. C'est exactement la même technologie que celle déployée par l'expérience américaine LUX qui a beaucoup fait parler d'elle fin 2013 car étant la plus sensible au monde dans ce type de détection directe et n'ayant rien détecté. Mais XENON1T aura une sensibilité 50 fois plus grande que celle de LUX...
Beaucoup d'espoirs sont mis sur ces deux expériences très différentes pour 2015 et 2016, même si la chasse aux WIMPs continue aussi sur d'autres terrains, notamment par l'observation de signes astrophysiques indirects  de la présence de ces particules, sous forme de rayons gamma particuliers et inexpliqués par ailleurs. 
Rendez vous fin 2015 pour une synthèse des premiers résultats ?



samedi 17 janvier 2015

Le LSST, un télescope vraiment pas comme les autres

Le LSST n'est pas le plus grand télescope du monde, loin de là, mais c'est peut-être le plus innovant de tous les grands télescopes actuellement en cours de fabrication. LSST est l'acronyme de Large Synoptic Sky Survey, comme son nom l'indique, il a pour but d'imager la totalité du ciel (austral). Le LSST va ainsi scanner le ciel en continu, à la recherche d'objets évoluant rapidement temporellement (des supernovas ou des étoiles variables par exemple) ou spatialement (des astéroïdes).



Vue générale du Large Synoptic Sky Survey (LSST).
Le LSST, pour pouvoir scanner tout le ciel austral en l'espace de seulement trois nuits, doit pouvoir posséder d'une part un très grand champ de vue, et d'autre part une mobilité de ses miroirs très aisée, mais aussi une très grande luminosité, dans notre jargon, un rapport Focale/Diamètre (F/D) le plus faible possible. Il doit pour cela avoir une très grande distance focale et en même temps être très compact. C'est pour répondre à ces contraintes que les ingénieurs ont pensé à appliquer une formule très particulière pour ce grand télescope : utiliser non pas deux miroirs comme c'est généralement le cas sur des formules de type Newton ou Newton-Cassegrain, mais trois miroirs, dont deux sont situés sur le même bloc de verre... Il s'agit d'une formule optique de type "Paul Baker", le rapport F/D y est égal à 1,23 seulement, ce qui procure une luminosité exceptionnelle.

Cette pièce optique tout à fait étonnante vient tout juste d'être terminée la semaine dernière dans un laboratoire en Arizona, après un polissage qui a duré 6 ans, sur ce bloc de verre qui avait été fondu en 2008, puis laissé à refroidir pendant de longs mois avant le début de la phase de polissage. 
Ce double miroir est appelé M1/M3, car il contient de fait le miroir primaire M1 et le miroir tertiaire M3. M1 est un grand anneau de diamètre maximal de 8,4 m (tout de même), qui contient en son centre le miroir M3, de courbure plus importante et de diamètre de l'ordre de 3 m, lui même percé en son centre.

Ce bloc de verre de 22 tonnes sera ensuite recouvert d'une couche métallique réfléchissante pour devenir un véritable miroir. Le miroir M2 est lui aussi percé en son centre, pour laisser passer la précieuse lumière vers l'imageur, situé en partie supérieure, et muni d'un capteur de 3,2 gigapixels. La conception originale du LSST, que ce soit dans son système optique ou son système optoélectronique de production d'image, est entièrement dédiée à l'imagerie à très grand champ. Chaque image produite par le LSST couvrira une zone de 3,1° x 3,1°, l'équivalent de 40 pleines lunes.
Malgré cette avancée majeure dans le projet qu'est l'arrivée de la pièce optique principale en fabrication depuis plus de 6 ans, ce n'est qu'à l'été dernier que la National Science Foundation américaine a débloqué le gros du financement pour le LSST : 473 millions de dollars, et ce n'est que ce mois-ci que le Department of Energy a, lui, débloqué les fonds dédiés à l'imageur (168 millions de dollars). 

Le double miroir M1/M3 du Large Synoptic Sky Survey (LSST collaboration)
Les premiers développements de conception du LSST avaient été portés par un consortium associatif regroupant près de 40 universités, mais pour le double miroir M1M3 et le secondaire M2, c'est un financement privé qui a pris le relai, où on y trouve de multiples fondations philanthropiques comme par exemple la fondation de Bill Gates qui a donné 10 millions de dollars, ou encore la fondation Charles and Lisa Simonyi for Arts and Sciences, qui a donné 20 millions de dollars.

Jusqu'à cette décision de financement de la NSF de l'été dernier, de sérieuses incertitudes régnaient sur le LSST, avec l'éventualité de devoir conserver un grand miroir hors du commun dans un hangar durant des décennies en attendant un nouveau projet. Mais les incertitudes sont désormais derrière nous, le miroir M1M3 ne devrait patienter que quelques années supplémentaires dans un hangar de l'aéroport de Tucson, avant de voir ces premiers photons astrophysiques.
Le LSST devrait être mis en service en 2022 sur le Cerro Pachon, une montagne des Andes chiliennes spécialement aménagée pour l'accueillir. Des dizaines d'années d'observations et des Petabits de données seront alors à la disposition de milliers d'astrophysiciens.

Sources :

Mirror, mirror
Kathryn Jepsen
Symmetry mag 12 jan. 2015

Collaboration LSST
http://www.lsst.org/lsst/

mercredi 14 janvier 2015

Un bras spiral ferait un tour complet de notre Galaxie

Depuis des décennies, on pensait que notre galaxie possédait quatre bras spiraux, là où se trouvent quantités d'étoiles en formation et des nuages de gaz denses. Puis en 2008, des observations effectuées avec le télescope spatial Spitzer tendaient à montrer que la Voie Lactée pouvait n'avoir seulement que deux grands bras avec une large barre centrale. Aujourd'hui, une équipe sino-américaine affirme avoir découvert qu'un des bras ferait un tour entier de la Galaxie...

Illustration des bras spiraux de notre galaxie
(Robert Hurt/NASA/JPL-Caltech/SSC)
Ce bras, nommé Ecu-Centaure (Scutum Centaurus), prend naissance à l'extrémité de la barre centrale de la galaxie et s'étend jusqu'à l'autre côté de la galaxie en passant entre le centre galactique et le soleil. En 2011 déjà, une équipe américaine avait observé une sorte d'extension de ce bras.
Et ce que montrent Yan Sun et ses collègues dans leur article qui vient de paraître dans The Astrophysical Journal Letters, c'est que ce bras spiral s'étendrait encore plus loin que cette extension entrevue en 2011.

Les astrophysiciens chinois et américains se sont intéressés à la détection de nuages de gaz situés à environ 50000 années-lumière au-delà du centre galactique, et en ont découvert 48 nouveaux, en plus des 24 déjà connus. Pour effectuer ces observations, ils ont exploité des données du radiotélescope du projet Milky Way Imaging Scroll Painting, qui explore les émissions produites par les nuages de monoxyde de carbone, le gaz le plus abondant dans le milieu interstellaire derrière l'hydrogène, et bien plus facile à observer que ce dernier.

Yan Sun et ses collègues ont ajouté d'autres données, sur l'hydrogène celles-là, venant du Canadian Galactic Plane Survey pour en arriver à la conclusion que tous ces nuages de gaz s'alignaient en formant un segment de bras spiral long de 30 000 années-lumière, et formaient la continuation du bras Ecu-Centaure.
Si cette observation s'avère exacte, ce bras spiral serait non seulement le plus long bras de notre galaxie, mais qui plus est, le seul bras spiral à s'enrouler sur plus de 360°, et le seul bras spiral de ce type jamais observé dans notre univers proche.

Certains spécialistes s'élèvent pour mettre en avant qu'il existe une sorte de trou entre l'extension du bras découverte en 2011 et ce nouveau segment, un "trou" de 40 000 années-lumière tout de même, ce qui indiquerait qu'il ne s'agirait que d'un autre petit bras spiral. Notre galaxie aurait alors de multiples petits segments de bras spiraux. Mais de nouvelles observations sont attendues sur cet intervalle apparent entre nuages de gaz. Elles permettront de trancher sur la réalité de cette exceptionnelle forme d'une beauté que seuls les habitants de la galaxie voisine d'Andromède peuvent admirer en entier dans leurs télescopes... 

Source : 
A Possible Extension of the Scutum-Centaurus Arm into the Outer Second Quadrant
Yan Sun et al.,
The Astrophysical Journal Letters, Vol. 798, January 2015

samedi 10 janvier 2015

Conjonction Vénus-Mercure

Ce soir, les deux planètes ne sont séparées que par moins de 1°, au dessus de l'horizon Ouest.