mardi 23 mai 2017

Découverte d'un probable second trou noir supermassif dans la galaxie Cygnus A

En pointant le radiotélescope VLA vers la galaxie Cygnus A pour la première fois depuis 20 ans, des astronomes ont eu la surprise de découvrir un nouvel objet brillant non loin du cœur de la galaxie. Il s'agit très probablement de l'émission transitoire venant d'un second trou noir supermassif en orbite autour du premier situé au centre de Cygnus A.
Cygnus A est une galaxie dont l'émission radio a été détectée pour la première fois dès 1939 et elle a été associée à une galaxie visible en 1951. Elle est située à 800 millions d'années-lumière. Peu de temps après sa mise en service au début des années 1980, le Very Large Array, réseau de radiotélescopes américain avait produit des images détaillées de Cygnus A et avait permis de faire de grandes avancées sur la compréhension des processus produisant des jets de particules relativistes au niveau d'un trou noir supermassif.
L'équipe de Daniel Perley (Astrophysics Research Institute, Université de Liverpool) avait voulu regarder à nouveau vers Cygnus suite à la mise à niveau de l'électronique associée au VLA, rendant théoriquement le radiotélescope plus performant. La dernière image radio enregistrée datait de 1996. 
Les radioastronomes eurent l'opportunité de "pointer" le VLA vers la célèbre galaxie en 2015 puis ont pu poursuivre leurs observations en 2016. C'est alors qu'ils ont eu la surprise de voir quelque chose de très brillant en ondes radio à proximité du cœur de la galaxie, un objet qui n'apparaissait sur aucune image antérieure.
Les chercheurs ont ensuite observé à nouveau Cygnus A en novembre 2016, mais cette fois-ci avec un autre grand instrument, le VLBA (Very Long Baseline Array) et confirment la nouvelle source radio. En cherchant dans les archives des télescopes  Hubble et Keck datant de 1994 et 2002, un faible objet apparaît en infra-rouge à l'emplacement de la source radio. A l'époque, les astronomes avaient attribué cette source IR à un groupe dense d'étoiles, mais la solution doit être tout autre au vu de la luminosité radio observée aujourd'hui.
Les chercheurs émettent deux hypothèses : la première est une explosion de supernova atypique, et la seconde, une éruption venant d'un trou noir supermassif qui est en orbite autour du trou noir supermassif central de Cygnus A.  D'après Daniel Perley et ses collègues dont son père Rick Perley, qui fit les premières images de Cygnus A avec le VLA en 1984, la solution supernova semble peu probable étant donné la longue durée et l'intensité de l'éclat observé. Les caractéristiques apparaissent en fait très similaires à celles rencontrées dans un trou noir massif en train d'accréter rapidement  de la matière autour de lui. La distance qui sépare ce nouvel objet du trou noir supermassif central de la galaxie vaut seulement 1500 années-lumière. Un second trou noir supermassif au sein de Cygnus A signifie que cette galaxie est le fruit de la fusion de deux galaxies dans un passé relativement récent. Si elle se confirme, cette paire de trous noirs supermassifs serait la plus proche de nous jamais découverte.
Le fait que ce second trou noir supermassif se soit mis à émettre de la lumière (ondes radio) seulement ces dernières années signifie qu'il aurait rencontré une nouvelle zone de gaz sur son chemin, issue de la fusion des galaxies, ou pourquoi pas une ou plusieurs étoiles qui seraient passées un peu trop près du trou et auraient été disloquées par ses effets gravitationnels.
De nouvelles observations vont bien évidemment être menées rapidement pour confirmer cette découverte, et pourraient conduire à découvrir d'autres couples supermassifs cachés...

Référence

Serendipitous Discovery of a Radio Transient in the Luminous Radio Galaxy Cygnus A
Rick Perley, Daniel Perley et al. 
à paraître dans The Astrophysical Journal

Illustration

La zone centrale de Cygnus A imagée en radio par le VLA en 1989 à gauche et en 2015 à droite. L'image de fond est une image de Hubble (Perley, et al., NRAO/AUI/NSF, NASA)

La méthode scientifique : le fond diffus cosmologique, émission à réécouter

La Méthode Scientifique de Nicolas Martin (France Culture) était consacrée aujourd'hui au fond diffus cosmologique, avec pour invités Nabila Aghanim, directrice de recherche dans l’équipe Matière Interstellaire et Cosmologie à l’Institut d’Astrophysique Spatiale d’Orsay, et directrice de l’Observatoire des Sciences de l’Univers de l’Université Paris Sud et Jean-Loup Puget, également directeur de recherche dans l’équipe Matière Interstellaire et Cosmologie, et responsable scientifique du module HFI du satellite PLANCK.

A écouter ou réécouter ! 

lundi 22 mai 2017

Des fusions de naines blanches expliqueraient l'excès de positrons galactiques


Une étude publiée aujourd'hui dans Nature Astronomy fournit une explication convaincante pour expliquer la présence de nombreux positrons en provenance du centre de notre galaxie, un excès mystèrieux très longtemps attribué à Sgr A* ou à d'hypothétiques particules de matière noire.



Cela fait plus de quarante ans qu'un excès de positrons est observé, sous la forme de photons gamma de 511 keV, les photons qui sont produits lorsque des positrons s'annihilent avec leurs antiparticules, des électrons. Les calculs indiquaient que 1043 positrons par seconde devaient s'annihiler dans le centre galactique. Le mystère venait du fait que justement, c'était principalement au niveau du centre galactique qu'ils étaient détectés.
Une des possibilités "classiques" pour produire des positrons est la production de noyaux d'atomes radioactifs émetteurs "béta plus" : ils émettent spontanément des positrons, accompagnés de neutrinos électroniques lors de leur désintégration radioactive. Mais les chercheurs n'ont jamais réussi à trouver un type d'objet astrophysique à même de produire de telles quantités d'isotopes radioactifs émetteurs béta plus. C'est une des raisons qui a poussé les astrophysiciens à penser que l'excès de positrons observé indirectement pouvait provenir d'autres phénomènes moins standards comme des interactions dues au trou noir supermassif de notre galaxie ou bien à des annihilations de particules de matière noire qui auraient produit des paires d'électrons et positrons.
Roland Crocker (Australian National University) et son équipe ont trouvé qu'un type d'objet était capable de produire une quantité suffisante pour expliquer les positrons observés : une supernova produite par la fusion de deux étoiles naines blanches de masses différentes. Et il se trouve que ce type de couple de naines blanches est justement susceptible d'être rencontré bien plus fréquemment au centre de notre galaxie où se trouvent de très nombreuses vieilles étoiles.
Pour en arriver à cette conclusion, Roland Crocker et ses collègues se sont focalisés sur des supernovas trouvées dans d'autres galaxies, dont l'archétype est la supernova SN 1999bg, découverte en 1999. Contrairement aux supernovas "classiques", les supernovas du type de SN 1999bg sont des supernovas très peu lumineuses, et assez rares. Ces supernovas sont si peu lumineuses qu'elles peuvent passer inaperçues même si elles ont lieu dans notre propre galaxie. D'après les modèles, ces supernovas ont lieu lorsque deux naines blanches fusionnent, et plus précisément lorsque qu'il s'agit de deux naines blanches de faible masse : une riche en carbone et oxygène et l'autre riche en hélium. Et la conséquence de leur fusion, qui mène à une explosion thermonucléaire, serait la production d'une grande quantité de Titane-44. C'est ce Titane-44, dont la période radioactive (la demie-vie, durée au bout de laquelle la moitié des noyaux s'est désintégrée) est de 60 années, qui va produire du Scandium-44 qui à son tour va se désintégrer en Calcium-44 avec une période d'environ 4 heures, en émettant des positrons dans sa décroissance radioactive.
Roland Crocker et ses collègues montrent que le nombre de supernovas de type SN1999bg devant peupler le centre galactique est tout à fait suffisant pour expliquer le signal de positrons observé à 511 keV. 
Ces supernovas particulières sont principalement trouvées dans des zones riches en étoiles âgées de 3 à 6 milliards d'années, comme les zones centrales des galaxies. L'émission la plus centrale est par exemple expliquée par les astrophysiciens par la présence d'une population de très vieilles étoiles entourant Sgr A* sur une distance d'environ 650 années-lumière. Mais les auteurs n'excluent pas encore complètement un rôle possible du trou noir supermassif dans la production d'une fraction de ces positrons.

Référence

Diffuse Galactic antimatter from faint thermonuclear supernovae in old stellar populations
Roland M. Crocker, et al.
Nature Astronomy 1, Article number: 0135 (22 mai 2017)

Illustration

Vue d'artiste de la fusion proche de deux naines blanches qui mènera à une supernova de type SN1999bg (ESO, L. Calçada)

Record de sensibilité pour XENON1T dans la recherche directe de la matière noire

Lors de son inauguration en novembre 2015, Elena Aprile, responsable scientifique de l’expérience XENON1T de recherche de matière noire, l’avait prédit (voir ici) : il ne faudrait que quelques semaines pour atteindre une meilleure sensibilité que la meilleure obtenue par les expériences précédentes. Il aura fallu 34 jours...



dimanche 21 mai 2017

OTS44 : une planète errante unique qui possède un disque de poussière


Des observations en ondes submillimétriques d'une planète errante située à 500 années-lumière,  OTS44, révèlent qu'elle est entourée d'un disque de poussière similaire à ce qu'on peut trouver autour d'étoiles jeunes ou de naines brunes, mais la planète a une masse théoriquement trop faible pour arborer un tel disque.




vendredi 19 mai 2017

Un jet de matière de près d'1 année-lumière émis par une naine brune


Les naines brunes, objets intermédiaires entre planètes géantes et petites étoiles, semblent se comporter comme des étoiles en accrétant un disque de matière autour d'elles qui peut ensuite produire des jets puissants.




mardi 16 mai 2017

Une explication théorique de l'expansion accélérée de l'Univers


Trois chercheurs de l'Université de Vancouver (Canada) viennent de proposer dans un article impressionnant, publié dans Physical Review D, une solution très élégante qui explique pourquoi l'Univers est en expansion accélérée, et qui réconcilie relativité générale et physique quantique tout en éliminant la notion d'"énergie noire" ou constante cosmologique. Une révolution si cette vision est confirmée.




dimanche 14 mai 2017

Le mystère des FRB se poursuit


Les Fast Radio Bursts (FRB) sont des bouffées d'ondes radio très courtes. 22 ont été détectées à ce jour, et leur origine demeure toujours mystérieuse. Un suivi de la FRB 150215 juste après sa détection a été effectué dans toutes les longueurs d'onde imaginables, des rayons gamma aux neutrinos. Résultat : rien de détectable... Mais une particularité de notre galaxie est apparue...

La première FRB a été détectée il y a 10 ans tout juste. Aujourd'hui, avec FRB 150215, nous en sommes à 22. Celle-ci a été détectée par le radiotélescope australien Parkes le 15 février 2015 et a duré 2,8 ms. Contrairement aux FRB antérieures, les astrophysiciens ont réussi à mettre en place très vite après la détection une flopée de moyens observationnels dans toutes les longueurs d'ondes pour scruter la zone d'origine de FRB 150215 à la recherche d'une contrepartie ou d'un signal rémanent. Pas moins de 11 télescopes ou détecteurs ont été exploités ! Emily Petroff (Netherlands Institute for Radio Astronomy) et son équipe ont ainsi regardé avec H.E.S.S (rayons gamma de très haute énergie), le Thai National Telescope (visible), ANTARES (neutrinos), le Australia Telescope Compact Array (ondes radio), Swift (rayons gamma), Chandra (rayons gamma), Magellan (visible), la Dark Energy Camera du Blanco Telescope (infra-rouge), le GMRT indien (ondes radio), le radiotélescope Lovell (ondes radio) et le réseau VLA (ondes radio).
Les chercheurs n'ont absolument rien trouvé dans la zone où FRB 150215 a été détectée... aucune rémanence ou contrepartie. Et au cours des 17,25 heures qui ont suivi la détection, aucune autre bouffée n'a été détectée...

Mais les astrophysiciens ont tout de même trouvé une information intéressante, liée à notre galaxie. Car FRB 150215 était située presque dans le plan galactique, exactement à 5,28° au dessus du plan. Dans cette région de notre galaxie, le champ magnétique galactique aurait dû interagir avec le signal des ondes radio de la FRB en induisant une rotation de leur polarisation. Mais bizarrement, les ondes radios de FRB150215 ne montraient pas du tout de rotation, mais au contraire une polarisation linéaire de 43%.
Il semble donc que la bouffée de FRB150215 soit passée par un "trou" magnétique de notre galaxie, étonnant, qui n'a pour le moment que des explications peu étayées. Emily Petroff et ses collaborateurs estiment même que ce "trou" magnétique pourrait avoir facilité d'une manière ou d'une autre, la détection de la FRB, car parmi les 22 détectées à ce jour, la grande majorité se trouvaient bizarrement en dehors du plan galactique. 

Le mystère des FRB, à défaut de s'épaissir, semble donc se poursuivre, et c'est passionnant.


Référence

A polarized fast radio burst at low Galactic latitude
E. Petroff et al.
accepté pour publication dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Illustration

1) Image infra-rouge de la zone de FRB150215 obtenue avec l'instrument DECam. Les cercles bleus sont centrés sur le point d'origine de la détection de FRB150215 par la radiotelesope Parkes. (E Petroff et al.)

2) Signal radio mesuré par le radiotelescope Parkes le 15 février 2015 (E. Petroff et al.)

samedi 13 mai 2017

Découverte d'un pont magnétique entre les nuages de Magellan


Pour la première fois, des astronomes viennent de mettre en évidence l'existence d'un champ magnétique associé au "pont magellanique", filament de gaz reliant le Grand Nuage et le Petit Nuage de Magellan, les deux galaxies naines les plus proches de la Voie Lactée.




jeudi 11 mai 2017

Des trous noirs très actifs, mais très enveloppés


Une équipe d'astronomes utilisant le télescope spatial NuSTAR, montre en étudiant 52 galaxies à noyau actif à différents stades de fusions galactiques que celles qui en sont au dernier stade ont un trou noir supermassif complètement enveloppé par un épais cocon sphérique de gaz.




mardi 9 mai 2017

Alors, matière noire ou pas matière noire ?

Alors qu'il y a quelques jours à peine, je vous relatais des observations réfutant l'explication de l'excès de rayons gamma du centre galactique par l'annihilation de particules massives formant la matière noire, aujourd'hui, deux études indépendantes arrivent à la conclusion inverse, en utilisant l'excès d'antiprotons observé par le détecteur AMS-02.




dimanche 7 mai 2017

Rapprochement Lune-Jupiter à moins de 2° ce soir


Vers 23h ce soir (7 mai 2017, heure française), regardez vers l'horizon Sud, vous ne verrez qu'elles : la Lune gibeuse et l'éclatante Jupiter juste en dessous, dans une conjonction très rapprochée, à seulement 1°40' de séparation. 


Jupiter est actuellement dans la constellation de la Vierge, non loin de l'étoile Spica (𝛂 Vir) que vous apercevrez légèrement en dessous à gauche de Jupiter. 


Si vous êtes muni d'un paire de jumelles, vous pourrez voir non seulement le satellite de la Terre, mais aussi les quatre plus gros satellites de Jupiter, qui entourent ce soir la géante avec Ganymède d'un côté et les trois autres de l'autre (Io, Europe, Callisto).


Cette belle conjonction se déroule non loin également de la petite constellation du Corbeau et notamment d'un objet astronomique parmi les plus emblématiques : la galaxie du Sombrero, alias M104. Il vous faudra cependant un instrument plus puissant que des jumelles pour en profiter. Ce soir, M104 forme un triangle équilatéral quasi parfait avec Spica et la Lune, une aubaine pour la localiser facilement sans passer par notre astuce classique de la petite flèche du Corbeau...


La Galaxie du Sombrero est une galaxie spirale dont le disque est vu par la tranche, presque perpendiculairement. Vue dans un télescope d'amateur, elle ressemble à ça :


et vue par le télescope Hubble, à ça : 



vendredi 5 mai 2017

NICER, un nouveau télescope bientôt à bord de l'ISS


Le premier juin prochain s’envolera à bord d’un cargo de ravitaillement de SpaceX un instrument  mi-télescope-mi détecteur. NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) sera installé à bord de l’ISS pour étudier le rayonnement X en provenance des étoiles à neutrons pour mieux comprendre leur composition.




jeudi 4 mai 2017

Confirmation de l’origine astrophysique de l’excès de rayons gamma du centre galactique


Les nouveaux résultats du télescope gamma Fermi-LAT sont très clairs : l’excès de rayons gamma au centre de notre galaxie provient d’une grande population de pulsars et non pas de réactions de particules de matière noire. Ils viennent donc refermer une question ouverte il y a une dizaine d’années.




dimanche 30 avril 2017

Et si la matière sombre était constituée de bosons ultra-légers ?


Une étude effectuée sur 13 amas de galaxies par des observations de l'émission X du gaz chaud vient de tester l'hypothèse que la matière sombre (matière noire) soit constituée de bosons très légers, formant une matière noire "floue". Les observations apparaissent plus cohérentes avec ce modèle qu'avec celui de la matière noire froide...




vendredi 28 avril 2017

Première mesure des fluctuations à petite échelle du gaz intergalactique

La première mesure des variations à petite échelle du gaz intergalactique vient d’être publiée. Pour arriver à ce résultat sur la matière très diffuse qui peuple le « vide » cosmique, les astronomes ont observé l’atténuation de paires de quasars distants.




mercredi 26 avril 2017

XB091D, le pulsar le plus lent observé au sein d'un amas globulaire


Une équipe de chercheurs russes, français et italiens vient de publier une étude caractérisant le pulsar le plus lent trouvé dans un amas globulaire. Ce pulsar est situé dans la galaxie d'Andromède et semble être tout juste en train de réaccélérer sa rotation...




mardi 25 avril 2017

L'héliosphère plus sphérique et compacte que ce que l'on pensait


L’héliosphère, la zone magnétisée entourant le Soleil, produite par les particules chargées du vent solaire, vient d’être remesurée à partir de données obtenues par les sondes Voyager et Cassini. Sa forme serait plus ronde que ce que l’on pensait auparavant.




jeudi 20 avril 2017

Découverte d'une supernova de type Ia démultipliée 4 fois par lentille gravitationnelle


Des astronomes ont trouvé pour la première fois une supernova de type Ia démultipliée 4 fois par effet de lentille gravitationnelle. Les différents trajets de la lumière de cette supernova permettent de fournir des mesures plus précises du taux d'expansion de l'Univers.




Un vaste halo d’hydrogène diffus englobe notre galaxie


Notre galaxie est bien englobée dans un très vaste halo d’hydrogène diffus, c’est ce que viennent de montrer des astronomes américain et chinois en observant l’atténuation de la lumière provenant de plus de 700 000 galaxies. La masse de ce gaz correspond à la fraction jusqu’alors non visible de la matière ordinaire formant la Voie Lactée.





lundi 17 avril 2017

L'anomalie des antineutrinos de réacteurs probablement résolue


Je vous ai souvent parlé ici de l'"anomalie des antineutrinos de réacteurs", une anomalie du flux d'antineutrinos électroniques observée depuis très longtemps auprès de nombreux réacteurs nucléaires. Cette anomalie est intrigante car elle pourrait mener sur la piste de l'existence d'un quatrième neutrino, dit stérile, un candidat sérieux pour expliquer la matière sombre... Mais une nouvelle mesure de l'expérience Daya Bay en Chine vient de mettre le doigt sur la raison très probable de cette anomalie vis à vis du modèle théorique; c'est la théorie qui serait en cause...




jeudi 13 avril 2017

Détection d'hydrogène dans les panaches d'Encelade, signe d'activité hydrothermale


La NASA vient de l'annoncer lors d'une conférence de presse dont elle a le secret, entre teasing, emphase et buzz : la sonde Cassini lors de son dernier survol d'Encelade autour de Saturne,  a trouvé des molécules de dihydrogène dans les panaches du pôle sud, où elle devait plonger pour traverser les geysers et tenter d'en analyser la composition. Parallèlement, les scientifiques américains relatent des observations de Hubble sur Europe, satellite de Jupiter, qui confirment la présence de panaches très similaires à ceux d'Encelade.




Un pont de matière sombre relie les paires de galaxies


Dans le modèle standard décrivant la formation des grandes structures cosmiques, un réseau de filaments de matière noire doit connecter entre eux les halos de matière noire entourant les galaxies. Une étude statistique effectuée sur 23000 galaxies regroupées en paires vient de montrer, grâce à l'effet de "lentille gravitationnelle faible", l'existence de tels ponts de matière noire entre galaxies.




mardi 11 avril 2017

Observation d'une galaxie très faiblement lumineuse située 700 millions d'années après le Big Bang


Les galaxies les plus lointaines observées, situées entre 500 millions et 800 millions d'années après le Big Bang, ont souvent été détectées grâce à leur forte luminosité relative, ce qui ne les rend pas forcément représentatives de la population des galaxies primordiales de l'époque. Aujourd'hui, c'est une galaxie très normale, donc faiblement lumineuse, qui vient d'être observée à l'époque de la réionisation de l'Univers (700 millions d'années après la singularité initiale). L'équipe d'astronomes américains, européens et australiens publient leur observation dans Nature Astronomy.




lundi 10 avril 2017

GERDA bat un nouveau record dans la traque aux neutrinos de Majorana


Pourquoi y a-t-il plus de matière que d'antimatière dans l'Univers ? Cette question est aujourd'hui l'une des plus importantes que se posent les physiciens des particules, les astrophysiciens et les cosmologistes. Alors que le modèle standard de la physique des particules n'explique pas cette différence, des extensions du modèle standard peuvent, elles, l'expliquer, mais sous la condition que le neutrino ait un comportement particulier, celui d'être sa propre anti-particule. Cette idée a été imaginée dans les années 1930 par le (génial) physicien italien  Ettore Majorana. Aujourd'hui, plusieurs expériences tentent de mettre en évidence ce comportement des neutrinos. La plus avancée d'entre elles, GERDA (GERmanium Detector Array) vient de fournir ses derniers résultats, négatifs, mais époustouflants.




samedi 8 avril 2017

Découverte de 2 nouvelles galaxies minuscules munies de trous noirs supermassifs

Deux cas de trous noirs supermassifs situés au centre de galaxies naines ultra-compactes viennent d'être trouvés, ils viennent donc s'ajouter à l'unique cas (jusque là) découvert il y a trois ans. Ces galaxies sont si petites et ces trous noirs si gros qu'à eux seuls, ils représentent plus de 10% de la masse de leur galaxie.




mercredi 5 avril 2017

Découverte d'une galaxie massive entièrement formée en 100 millions d'années


La formation des galaxies recèle décidément bien des mystères. Des astrophysiciens viennent d'observer dans l'Univers seulement âgé de 1,65 milliards d'années une galaxie très massive à l'état quiescent, déjà complètement "terminée", ne formant plus aucune étoile. L'observation de cette galaxie qui a mis 100 millions d'années pour se former pose de nombreuses questions aux spécialistes.




jeudi 30 mars 2017

Chandra détecte une bouffée de rayons X d'origine totalement inconnue


Une mystérieuse bouffée de rayons X vient d'être détectée par le télescope spatial Chandra X-ray Observatory dans son image la plus profonde (le Deep Field South). Cet événement est probablement dû à un événement destructif, mais il pourrait aussi avoir une origine très différente et encore inconnue.




Observation de galaxies jeunes au milieu d'énormes halos de gaz


Une étude montre la présence de galaxies jeunes au milieu de très vastes halos d'hydrogène situés 1,5 milliards d'années après le Big Bang. Les deux galaxies lointaines observées sont en phase d'intense production d'étoiles. Cette observation effectuée avec ALMA, dévoile un peu plus les processus de formation des premières galaxies. 




mardi 28 mars 2017

Dans les sables électriques de Titan


Une équipe de recherche américaine montre que les grains de sable qui couvrent la surface de Titan, le plus gros satellite de Saturne, sont chargés électriquement. Cette charge électrique serait dûe à la friction et persisterait plusieurs mois, avec la possibilité d'accrocher des molécules d'hydrocarbures et expliquerait les formes étranges des dunes de Titan. 




dimanche 26 mars 2017

"Le mystère de la matière noire", documentaire à voir ou à revoir

Si vous l'avez raté samedi soir sur Arte, retrouvez ce superbe documentaire de Cécile Denjean  (pour 6 jours encore). 
 

vendredi 24 mars 2017

Le trou noir supermassif qui pourrait s'échapper de sa galaxie


Ce trou noir supermassif de 1 milliard de masses solaires se trouve au sein du quasar nommé 3C 186, mais ce quasar a une particularité notable : il ne coïncide pas avec le centre de sa galaxie hôte. Et une équipe d'astronomes montre qu'il est en train de se déplacer à grande vitesse...




jeudi 23 mars 2017

Un unique pulsar domine toute l'émission X de la galaxie d'Andromède


La source de rayons X qui domine toute la galaxie d'Andromède vient d'être identifiée, il s'agirait d'un seul et unique pulsar, nommé  Swift J0042.6+4112. Cette mise en évidence a été effectuée avec le télescope spatial NuSTAR



mercredi 22 mars 2017

Observation de structures magnétiques de la taille d'un amas de galaxies


Des astronomes allemands et américains viennent de détecter des structures de champ magnétique ordonnées qui s'étendent sur plusieurs millions d'années lumière. Il s'agit des champs magnétiques les plus étendus connus à ce jour.

Les amas de galaxies sont les plus grandes structures liées par la gravitation. Ils peuvent atteindre une dimension de l'ordre de 10 millions d'années-lumière, soit une centaine de fois la taille de notre galaxie, et peuvent contenir jusqu'à plusieurs milliers de galaxies. Les amas de galaxies peuvent subir des collisions entre eux ce qui entraîne la création d'ondes de choc dans le gaz chaud qui les peuple et qui entoure les galaxies. Il en est de même pour les champs magnétiques. Rappelons qu'un champ magnétique apparaît lorsqu'une charge électrique est en mouvement, et les mouvements de particules chargées ne manquent pas au sein des galaxies et aux alentours. Il existe alors un champ magnétique global, somme vectorielle des champs magnétiques locaux.
Ces ondes de choc induites sur le gaz et les champs magnétiques lors des collisions d'amas produisent des structures visibles sur les bords des amas par leur émission radio qui ont la forme caractéristique d'arcs. Depuis la découverte de la première relique de collision de ce type en 1970, environ 70 arcs radio ont pu être mis en évidence dans des amas de galaxies, mais on estime que leur nombre doit être beaucoup plus élevé. La compression des champs magnétiques a pour effet d'ordonner les lignes de champ, ce qui, par la suite affecte directement les ondes radio émises dans l'amas en les polarisant linéairement.
C'est ce phénomène de polarisation que l'équipe germano-américaine menée par la jeune chercheuse Maja Kierdorf a observé sur quatre amas de galaxies avec le radiotélescope de 100 m du  Max Planck Institute für Radioastronomie de Effelsberg en Allemagne. Il s'agit des amas CIZA J2242+53 et sa relique radio surnommée "la Saucisse", 1RXS 06+42 et sa relique radio dénommée "la Brosse à dents", ZwCl 0008+52 et enfin l'amas Abell 1612.

Ils ont observé des longueurs d'onde de 3 et 6 cm, qui offrent la moindre absorption par le milieu intergalactique. La polarisation observée, très élevée (supérieure à 50%) permet aux chercheurs de quantifier la valeur du champ magnétique et son degré d'alignement. Ce haut degré de polarisation indique que les vecteurs du champ magnétique sont quasi parfaitement alignés le long de la structure relique, comme ce qui serait attendu pour un front d'onde de choc observé par la tranche.

Les auteurs de cette étude publiée dans Astronomy and Astrophysics, ont également élaboré une méthode pour déterminer, à partir du degré de polarisation, le rapport entre la vitesse des nuages de gaz en collision et la vitesse du son locale, ce qu'on appelle le nombre de Mach, et ils trouvent une valeur supérieure à 2,2 pour les reliques de la Saucisse et de la Brosse à dents, ce qui indique que la vitesse de collision devait être de l'ordre de 2000 km/s, une vitesse plus élevée que ce qui avait pu être inféré à partir d'observations de l'émission de rayons X.
Mais les astrophysiciens observent également un phénomène qu'on appelle la "rotation de Faraday" : le plan de polarisation de l'émission radio des reliques de collision tourne en fonction de sa longueur d'onde. Cela signifie que des champ magnétiques alignés existent dans tout le volume de l'amas et c'est son association avec le gaz chaud intergalactique qui produit la rotation de Faraday observée. Cela en ferait ainsi les plus vastes structures magnétiques (champs magnétique aligné) connues. Les astrophysiciens estiment même que ces champs magnétiques doivent s'étendre au delà des amas de galaxies eux-mêmes...


Référence

Relics in galaxy clusters at high radio frequencies
M. Kierdorf et al.,
Astronomy & Astrophysics 600, A18 (april 2017)


Illustrations

Cartographie de la relique radio de l'amas CIZA J2242+53 distant de 2 milliards d'années-lumière, cette relique est surnommée "la Saucisse" du fait de sa forme. Image crée avec le radiotélescope de 100 m de Effelsberg. Les couleurs indiquent l'intensité de la polarisation linéaire. (Kierdorf et al.)

dimanche 19 mars 2017

GW151226 : l'événement "ondes gravitationnelles" qui n'en était presque pas un


Alors que LIGO annonce déjà 3 nouveaux candidats de fusions de trous noirs en 30 jours de prises de données de la deuxième campagne de mesures qui a débuté en novembre dernier, une nouvelle analyse de la première campagne vient d'être publiée et montre que le second événement qui a été détecté en décembre 2015 aurait pu n'apparaître que comme du bruit sans l'application d'algorithmes élaborés.



jeudi 16 mars 2017

Les jeunes galaxies sont peu influencées par la matière sombre


Une observation importante vient d’être effectuée sur un lot de galaxies lointaines (10 milliards d’années-lumière). Pour la première fois, leurs vitesses de rotation ont pu être mesurées et elles montrent une quasi absence de matière sombre




mercredi 15 mars 2017

L’océan d’Encelade ne serait qu’à 2 km sous sa croûte de glace


L’épaisseur de la croûte de glace au pôle Sud d’Encelade serait beaucoup plus fine que ce que l’on pensait. On doit ce résultat à des analyses des données du radar de la sonde Cassini effectuées par une équipe franco-américaine.




lundi 13 mars 2017

Une étoile qui tourne autour d'un trou noir en 28 minutes


S'agit-il d'une étoile à neutron ou bien d'un petit trou noir ? Ce qui est certain c'est qu'une étoile naine blanche lui tourne autour à une vitesse folle : Une équipe internationale vient en effet de trouver la binaire X la plus serrée à ce jour, avec une période orbitale de 28 minutes seulement.




samedi 11 mars 2017

Sgr A* à l'origine des bulles de Fermi il y a 6 millions d'années


En août 2016, je vous racontais la découverte de l'activité passée de Sgr A*, le trou noir supermassif de notre galaxie qui aurait été actif il y a 6 millions d'années. Une nouvelle étude vient aujourd'hui confirmer cette découverte par une méthode très différente et montre que les "bulles de Fermi" s'étendant de part et d'autre du disque galactique ne sont autres que les résidus des jets de matière du trou noir.




jeudi 9 mars 2017

Lumière sur la nature des sources X Ultra-Lumineuses


La récente découverte de trois sources X ultra-lumineuses pulsées (des PULX) pointe vers une nouvelle explication pour ces sources de rayons X qui sont trop puissantes pour être dues à des processus stellaires mais trop faibles pour être liées à des noyaux actifs de galaxie, et il n'y aurait plus de trous noirs dans ce scénario...




mercredi 8 mars 2017

Observation des plus lointaines poussières d'étoiles


Le réseau de radiotélescopes ALMA de l'ESO vient de battre un nouveau record avec l'observation d'une galaxie dans l'Univers âgé de seulement 600 millions d'années. Cette galaxie de 2 milliards de masses solaires en étoiles est constituée de poussières produites par la première génération d'étoiles, la poussière la plus lointaine observée à ce jour.




mardi 7 mars 2017

Un condensat de Bose-Einstein à bord de l'ISS dans quelques mois


La NASA est en train de procéder aux dernières phases de test de CAL (Cold Atom Laboratory) qui sera envoyé sur l'ISS au mois d’août 2017. Cet instrument unique au monde produira la température la plus basse jamais atteinte par l'Homme, et la plus basse de l'Univers.

dimanche 5 mars 2017

Les Etoiles de Planck, sondes observationnelles de la gravitation quantique


Une des prédictions de la théorie de la gravitation quantique à boucles est la fin des trous noirs, vus alors comme étant des étoiles de Planck en rebond, qui se désintégreraient en explosant. De telles désintégrations de trous noirs pourraient être observées aujourd'hui pour les plus petits d'entre eux (des trous noirs primordiaux de quelques millimètres de diamètre) par un rayonnement gamma et un rayonnement d'ondes radio, qui ressemblent étonnamment aux singuliers GRB (Gamma Ray Bursts) et FRB (Fast Radio Bursts).




samedi 4 mars 2017

A la recherche de l'Univers invisible : matière noire, énergie noire, trous noirs, par David Elbaz

Cette conférence à été donnée à l'Institut d'Astrophysique de Paris en janvier 2017 par David Elbaz, astrophysicien au CEA. Il y explique les éléments invisibles de l'Univers, balayant tour à tour la matière noire, l'énergie noire et les trous noirs... A voir ou à revoir ! 

vendredi 3 mars 2017

Cartographie inédite de la matière sombre dans trois amas de galaxies

Trois nouvelles cartes détaillées de la matière sombre viennent d’être rendues publiques grâce à des observations de lentilles gravitationnelles par le télescope spatial Hubble.  Elles tracent la distribution de matière (ou du moins l’effet gravitationnel qui lui est attribué) dans trois amas de galaxies : Abell 2744, MACS J0416.1–2403, et MACS J1149.5+2223.





jeudi 2 mars 2017

Les dinosaures seraient morts de froid


Une simulation détaillée du climat qui a tout juste suivi l’impact de l’astéroïde du Chicxulub, probablement lié à l’extinction entre autres des dinosaures, vient de montrer que la température moyenne globale de la Terre aurait rapidement chuté de plus de 27°C, menant à des températures  négatives durant plus de 3 ans…