vendredi 24 mai 2019

Les variations magnétiques de Jupiter mises à jour par JUNO


La première détection d'un champ magnétique planétaire interne variable vient d'être effectuée par la sonde JUNO. Cette variation séculaire se passe sur Jupiter et elle serait due à des vents atmosphériques.

Parmi les six planètes de notre système qui possèdent une dynamo active, une variation séculaire du champ magnétique avait été observée jusqu'ici uniquement sur notre bonne vieille Terre. Jupiter vient donc récupérer un point commun avec notre planète. Kimberly Moore (Harvard University) et ses collègues attendaient cette nouvelle depuis la mise en orbite de JUNO autour de Jupiter. Ils ont exploité le magnétomètre de JUNO et ses données enregistrées durant les 8 premiers survols de Jupiter pour en comparer les données avec ce qui avait pu être enregistré par les sondes Pioneer 10 et 11, Voyager 1 et Ulysse entre 1973 et 1992. La précision de l'instrument de JUNO et sa trajectoire polaire s'approchant au plus près de la planète géante ont fait la différence. Les planétologues américains ont ainsi pu produire une véritable cartographie des champs magnétiques de Jupiter en 3D. Ces comparaisons à 45 ans d'intervalle montrent une claire variation du champ magnétique interne de Jupiter.
Selon les chercheurs dont l'étude est publiée cette semai dans Nature Astronomy, l'origine de cette variation séculaire du champ magnétique interne de Jupiter peut être expliquée par l'effet de vents "zonaux". Ces vents atmosphériques s'étendent depuis le sommet de l'atmosphère  jusqu'à 3000 km en profondeur. A cette profondeur, le gaz commence à se transformer en liquide sous l'effet de la pression et de la température devenues énormes. Les mouvements atmosphériques auraient pour effet de cisailler et étendre les champs magnétiques. Les chercheurs parviennent à montrer que les variations de champs magnétique observées ne peuvent pas provenir de variations du champ de la magnétosphère (en dehors de l'atmosphère) ni par d'éventuelles variations de la rotation de la planète géante. Selon les planétologues, là où les vents zonaux agissent au plus profond dans les couches gazeuses de Jupiter, la conductivité électrique de l'enveloppe d'hydrogène devient suffisante pour produire une advection sur le champ magnétique.



Et ils montrent également que ces variations séculaires du champ magnétiques sont plus importantes au niveau d'une région très particulière de Jupiter, baptisée la Grande Tache Bleu, et qui correspond à un curieux troisième pôle magnétique situé non loin de l'équateur et qui a été mis en évidence il y a deux ans.  
Ces résultats apportent une détermination indépendante du profil des vents profonds de Jupiter, par une méthode magnétique qui vient donc s'ajouter intelligemment aux méthodes gravitationnelles. Avec cette nouvelle compréhension, les futures mesures de JUNO permettront de construire une véritable carte des variations magnétiques de Jupiter à grande échelle, et pourquoi pas de mieux appréhender les variations séculaires magnétiques de la Terre.


Source

Time variation of Jupiter’s internal magnetic field consistent with zonal wind advection. 
Kimberly Moore et al. 
Nature Astronomy ( May 20, 2019)


Illustration

Visualisation des lignes de champ magnétique autour de Jupiter (NASA/JPL-Caltech/Harvard/Moore et al.)

mardi 21 mai 2019

Mesure de la distance de Sgr A* avec un record de précision


La distance nous séparant du centre de la Galaxie, où réside Sgr A*, vient d'être mesurée avec la meilleure précision à ce jour, à moins de 0,5% près. La collaboration GRAVITY a exploité l'une des étoiles qui passe au plus près du trou noir massif pour déduire cette distance de 8178 parsecs (26 660 années-lumière).




samedi 18 mai 2019

Ce que l'on sait sur Ultima Thule (MU69)


Le 1er janvier 2019, la sonde New Horizons survolait l'objet baptisé "Ultima Thule", un objet de la ceinture de Kuiper, dont le nom officiel court est MU69. Avec son approche au plus près à 3538 km, New Horizons nous a révélé la forme singulière de cet objet. Mais ce sont aussi quantités d'autres données que les planétologues ont récoltées et qui sont publiées cette semaine dans la revue Science qui en fait sa Une.




jeudi 16 mai 2019

Premiers résultats du rover chinois Yutu2 sur la face cachée de la Lune


Les premiers résultats scientifiques du rover chinois qui arpente la face cachée de la Lune viennent d’être enfin publiés. Ils concernent la composition du sol sur lequel roule Yutu2, et révèlent des minéraux provenant des couches profondes de la Lune, son manteau, de quoi mieux cerner l’histoire de la formation lunaire.




mercredi 15 mai 2019

Découverte d'une source radio très atypique dans la galaxie M81


La détection d'une source radio étrange en provenance de la galaxie M81 vient d'être rapportée. Datant du 2 janvier 2015, cette découverte obtenue avec le Karl Jansky Very Large Array, est restée visible pendant 2 mois avec une luminosité constante, avant de disparaître. Les astrophysiciens ont beaucoup de mal à comprendre son origine.




dimanche 12 mai 2019

Un Baby-Boom d'étoiles il y a 3 milliards d'années dans notre Galaxie

Une équipe d'astronomes hispano-française vient de trouver la trace de l'origine de près de la moitié des étoiles formant le disque de notre galaxie : ils ont identifié une énorme bouffée de formation d'étoiles qui se serait passée il y a environ 3 milliards d'années, probablement à cause de la rencontre avec une autre galaxie.




vendredi 10 mai 2019

Les collapsars en fait à l'origine de la majorité des éléments lourds



Il y a tout juste une semaine, je vous parlais du processus de capture rapide de neutrons (le « r-process »), à l’origine de nombreux éléments lourds qui composent la Terre. Alors que le phénomène classiquement considéré aujourd’hui pour produire ces captures neutroniques rapides est la fusion de deux étoiles à neutrons, impliquant comme je le rappelais la présence d’un tel cataclysme à proximité du Soleil peu de temps avant qu’il naisse, une toute nouvelle étude qui vient de paraître cette semaine elle aussi dans Nature apporte un nouvel éclairage sur l’origine possible de cette nucléosynthèse par r-process : les fusions d’étoiles à neutrons n’entreraient en jeu que dans 20% des cas, 80% pourraient provenir en fait de collapsars, des effondrements gravitationnels d’étoiles très massives en rotation rapide, qui mènent à des supernovas à bouffée de rayons gamma (ou hypernovas).




mercredi 8 mai 2019

Les planètes formées grâce à des objets interstellaires du type 'Oumuamua


Il y a un an et demi, un astéroïde à la forme bizarrement allongée passait dans notre système solaire avant d'en repartir aussi vite. 'Oumuamua avait rapidement été caractérisé comme venant d'un autre système stellaire. C'était le premier objet de ce type a être observé et devait être qualifié d'ISO (InterStellar Object, objet interstellaire). Et 'Oumuamua vient de générer des idées fructueuses dans la tête de deux astronomes : elles montrent dans une étude venant de paraître que de tels objets peuvent être à l'origine de la création très rapide de planètes lorsqu'ils arrivent dans un disque de poussière autour d'une étoile.



dimanche 5 mai 2019

Un trou noir concentrateur de matière noire à l'origine du pic à 1,4 TeV de DAMPE ?


C'était fin novembre 2017, les chercheurs exploitant le détecteur de particules orbital chinois DAMPE publiaient dans Nature leurs premiers résultats, montrant la présence d'une nette anomalie dans le spectre en énergie des électrons et positrons sous la forme d'un pic situé à 1,4 TeV. Ce pic très curieux pourrait être un signe indirect de la matière noire et de nombreuses hypothèses ont été émises depuis en imaginant la présence de petites surdensités de matière noire dans notre galaxie qui pourraient produire suffisamment d'annihilations de particules sous forme des électrons et positrons détectés par DAMPE. Mais toutes ces hypothèses ne collaient jamais parfaitement avec le signal. Aujourd'hui, deux physiciens de Hong Kong proposent une toute nouvelle idée, qui permet de retrouver exactement le signal détecté par DAMPE : l'accrétion de matière noire autour du trou noir stellaire le plus proche de nous. 



vendredi 3 mai 2019

Une fusion d'étoiles à neutrons proche à l'origine de nos éléments lourds


Les astrophysiciens Szabolcs Marka (Columbia University) et Imre Bartos (University of Florida) proposent un phénomène violent qui serait à l'origine des éléments les plus lourds rencontrés dans notre système solaire, comme l'iode, l'or, le plomb ou encore l'uranium : une fusion de deux étoiles à neutrons qui aurait eu lieu tout près de la nébuleuse protosolaire à peine 100 millions d'années avant la naissance de la Terre. Leur étude est publiée cette semaine dans Nature



mercredi 1 mai 2019

Encelade et Europe : des panaches d'eau qui montrent des différences


Les satellites Europe et Encelade, en orbite respectivement autour de Jupiter et de Saturne, ont un point commun, outre la nature de leur surface (de la glace d'eau) : ils semblent tous les deux émettre des panaches d'eau liquide au niveau d'un de leurs pôles à travers de larges fissures de leur croûte. Une observation en absorptiométrie UV qui avait été effectuée par la sonde Cassini sur le panache d'Encelade permet aujourd'hui de comparer les deux phénomènes et de montrer de grosses différences.




lundi 29 avril 2019

Des jets de trous noirs désalignés et en rotation


V404 Cygni est un système binaire situé à une distance de 8000 années-lumière. Il est constitué d'un trou noir stellaire et d'une étoile compagne dont le trou noir aspire la matière. Ce faisant, il produit une émission de rayons X énergétiques via le disque de matière en accrétion. Suite à son réveil en 2015 après une accalmie de 26 ans, des astronomes viennent d'y observer un comportement étonnant... 




samedi 27 avril 2019

Nouvelle mesure de la constante de Hubble plus précise, et plus différente


La mesure de la constante de Hubble, H0, le taux d’expansion actuel de l’Univers est aujourd’hui un des plus gros problèmes de la cosmologie : des mesures différentes trouvent des valeurs différentes, qui sont suffisamment précises les unes et les autres qu’elles ne sont pas conciliables entre elles : 67 km.s-1.Mpc-1 d’un côté, 74 km.s-1.Mpc-1 de l’autre. La méthode classique utilisant des supernovas de type Ia a été mise en cause face à la précision impressionnante des mesures issues du fond diffus cosmologique (CMB), mais aujourd’hui la précision obtenue avec les Céphéides et les supernovas rivalise avec celle sur le rayonnement du CMB, avec un nouveau record de précision qui éloigne encore un peu plus les deux valeurs...




mercredi 24 avril 2019

Détection de la décroissance radioactive la plus rare sur Terre


Les détecteurs de matière noire peuvent réserver des surprises. Les détecteurs les plus efficaces pour la détection directe de matière noire sont aujourd'hui des détecteurs au xénon. Comme tous ces détecteurs de particules, ils sont sensible au moindre rayonnement issu de désintégrations radioactives naturelles. Mais les atomes constituant le détecteur lui même peuvent eux-aussi être naturellement radioactifs, même ceux que l'on pouvait penser stables. C'est ce qui vient d'arriver à la collaboration XENON1T qui vient de caractériser l'isotope radioactif le moins radioactif jamais détecté sur Terre : sa demi-vie radioactive (période au bout de laquelle la moitié des atomes se sont désintégrés) vaut environ 1000 milliards de fois l'âge de l'Univers (oui, vous lisez bien).




lundi 22 avril 2019

89 résidus de supernovas trouvés dans la Galaxie du Feu d'Artifice


NGC 6946 est une des galaxies les plus productrices d'étoiles dans l'Univers proche. C'est aussi une des galaxies qui a connu le plus de supernovas depuis un siècle, pas moins de 10 depuis 1917, ce qui lui a valu le surnom mérité de "Galaxie du Feu d'Artifice". Aujourd'hui, une équipe d'astrophysiciens américains, après une recherche minutieuse, à retrouvé au moins 89 autres résidus de supernovas dans NGC 6946.




samedi 20 avril 2019

Une étoile minuscule trahie par sa super-éruption


Une éruption d'étoile 10 fois plus forte que ce qu'à pu produire notre Soleil au maximum (à notre connaissance), ce n'est pas très extraordinaire, mais quand cette éruption a lieu sur une étoile extrêmement petite et très froide, ça le devient. Cette étoile qui se situe à la limite entre naine brune et étoile est appelée ULAS J224940.13−011236.9, elle a été détectée uniquement grâce à cette éruption hors norme.




mardi 16 avril 2019

Titan : des lacs de méthane complexes


Durant son dernier survol rapproché de Titan le 22 avril 2017, la sonde Cassini a été utilisée pour sonder plusieurs lacs de son hémisphère nord avec son radar. Les résultats obtenus sont étonnants : ces lacs sont remplis de méthane liquide et sont très profonds (plus de 100 m), ils sont en outre très différents du principal lac observé dans l'hémisphère sud du satellite saturnien.




lundi 15 avril 2019

Le méthane de Mars en question


La semaine dernière a vu paraître deux études martiennes contradictoires : lundi, les résultats de la sonde Mars Express, publiés dans Nature Geoscience, concluent à la détection de traces de méthane, en coïncidence spatiale et temporelle avec la détection du robot Curiosity à l'été 2013 dans le cratère Gale. Mais jeudi, une autre étude, publiée dans Nature et fondée sur les analyses de l'orbiteur ExoMars Trace Gas Orbiteur (TGO), beaucoup plus sensible, conclut, elle, sur l'absence de méthane dans l'atmosphère martienne...




samedi 13 avril 2019

Une source X transitoire détectée à 6,5 milliards d'années-lumière


Une analyse des images profondes du télescope Chandra (rayons X) a permis à une équipe d'astrophysiciens de trouver une source de rayons X très brève, très éloignée, qui correspondrait à la fusion de deux étoiles à neutrons ayant formé un magnétar, une grosse étoile à neutron très fortement magnétisée.




mercredi 10 avril 2019

Image historique du trou noir de M87


Nous vivons une époque ébouriffante, où les prouesses scientifiques dans le domaine de l'astrophysique ne cessent de se suivre. Après les premières détections d'ondes gravitationnelles en 2015 puis le premier événement à multimessagers en 2017 (ondes gravitationnelles+photons), nous voilà face à une image fabuleuse, déconcertante, unique, celle de la silhouette d'un trou noir :  M87*, le trou noir supermassif situé au centre de la galaxie M87, située à 53,5 millions d'années-lumière, et 1700 foisplus massif que Sgr A*. 




mardi 9 avril 2019

Vivez en direct la présentation des images de Sgr A* (et M87* ?)

A événement exceptionnel, émission exceptionnelle... 

Après deux ans de traitements de pétaoctets de données et de vérifications en tous sens, les astrophysiciens de l'Event Horizon Telescope vont dévoiler leurs résultats révolutionnaires : l'image de la silhouette d'un trou noir supermassif... A suivre en direct, commenté par votre serviteur.

dimanche 7 avril 2019

Le noyau actif de Cygnus A révèle un épais tore de matière


Cygnus A est l'une des galaxies à noyau actif les plus brillantes en ondes radio dans notre Univers observable. Une étude détaillée de cette émission radio vient de montrer pour la première fois sans équivoque la présence d'un tore de matière à forte absorption entourant le trou noir supermassif central, de quoi valider le modèle commun des galaxies à noyau actif qui explique le lien entre quasars, blazars et galaxies de Seyfert (radiogalaxies) : une différence purement géométrique liée à l'angle de vue auquel on les regarde...




jeudi 4 avril 2019

Reprise de la chasse aux ondes gravitationnelles



La chasse aux ondes gravitationnelles vient de reprendre ce lundi 1er avril avec les deux interféromètres américains LIGO et l'européen Virgo, tous les trois remis à niveau pour atteindre des performances encore décuplées, grâce à une technique quantique très particulière. Les détecteurs interférométriques  pourraient maintenant observer une fusion de trous noirs ou d'étoiles à neutrons toutes les semaines...




mardi 2 avril 2019

Des positrons pour détecter des fusions d'étoiles à neutrons


Il a beaucoup été question d'antimatière hier à l'occasion de la Nuit de l'Antimatière, un événement organisé par l'Institut National pour la Physique Nucléaire et la Physique des Particules à l'occasion des 80 ans du CNRS. Nous allons donc prolonger ces réjouissances en parlant encore un peu de positrons, les anti-électrons, cette fois-ci associés à la fusion d'étoiles à neutrons...

Quand un positron rencontre un électron, lorsqu'ils ne sont pas animés d'une grande énergie cinétique, il se passe ce qu'il advient lorsque toute particule rencontre son antiparticule : les deux particules disparaissent en se transformant en deux photons. Et l'énergie de ces deux photons d'annihilation du couple électron-positron est très bien déterminée : il s'agit exactement de l'énergie de masse de l'électron (qui est la même que celle du positron bien sûr) : 511 keV. Les deux photons de 511 keV sont émis dos à dos l'un de l'autre. 
Or il se trouve qu'une raie gamma de 511 keV est observée en provenance du centre galactique depuis plusieurs dizaines d'années maintenant. Des mesures précises du flux ont été obtenues notamment grâce au satellite INTEGRAL, et donnent une valeur de (0,96 ± 0.07) × 10−3 photons cm−2.s−1. Cette valeur de flux de photons de 511 keV indique que le taux  d'annihilation de positrons et d'électrons dans le centre galactique doit être de 1050 par an, ou si on préfère 3,14 1042 par seconde...

Il existe donc une importante source de positrons vers le centre de notre galaxie, mais l'origine de ces positrons est toujours très débattue aujourd'hui. Parmi les sources possibles qui ont été proposées mais jamais complètement validées, on trouve des objets ou phénomènes aussi divers que le rayonnement du disque d'accrétion entourant Sgr A* (dont nous verrons une image mercredi prochain...), des vents de pulsar, des jets de micro-quasars, des bouffées de rayons gamma (GRB), des rayonnements de décroissance radioactive dans la nucléosynthèse des étoiles massives, ou encore des supernovas dans toutes leurs variantes, voire des phénomènes plus exotiques comme l'annihilation de particules de matière noire. 

Dans un article qui vient de paraître dans Physical Review Letters, George M. Fuller (University of California) et ses collaborateurs montrent que le flux de photons gamma de 511 keV qui est mesuré peut être complètement expliqué par un nouveau mécanisme : la fusion de deux étoiles à neutrons ou d'une étoile à neutrons avec un trou noir. Les physiciens montrent dans leur étude que ces processus de fusion extrêmes produit une éjection d'une partie de la matière des étoiles à neutrons, une matière riche en neutrons, donc, qui est échauffée par les processus nucléaires jusqu'à des températures équivalent à une énergie de plusieurs centaines de keV. Un tel échauffement induit naturellement la création de paires électron-positron, et une bonne partie des positrons peut s'échapper des couches externes de l'éjecta.
Les chercheurs calculent qu'au vu du nombre de fusions d'étoiles à neutrons qui doivent avoir lieu (estimé à partir des premiers résultats de LIGO, une valeur comprise entre 0,01 et 100 par million d'année), le flux de photons de 511 keV résultant (sa valeur minimale) correspond très bien au flux effectivement mesuré.
A partir de là, George Fuller et ses collègues proposent d'utiliser la raie gamma à 511 keV en provenance du centre des galaxies, pour justement en déduire la quantité de fusions d'étoiles à neutrons ou d'étoiles à neutrons/trous noirs qui y ont lieu.
Une émission de 511 keV a justement été récemment observée  par IINTEGRAL en provenance de la galaxie naine Reticulum II. Cette émission gamma serait cohérente avec un événement rare de fusion de deux étoiles à neutrons, suivant le processus proposé par les physiciens américains. 
Et les fusions d'étoiles à neutrons sont attendues non seulement dans la région centrale des galaxies mais aussi dans les amas globulaires. Les deux amas globulaires les plus proches de nous (NGC 6121 et NGC 6397 tous deux à 7500 années-lumière environ) pourraient ainsi servir de cibles de choix pour la détection de positrons de fusion via leurs photons de 511 keV, en plus d'autres signaux multimessagers...


Source

Positrons and 511 keV Radiation as Tracers of Recent Binary Neutron Star Mergers
George M. Fuller, Alexander Kusenko, David Radice, and Volodymyr Takhistov
Phys. Rev. Lett. 122, 121101 (29 March 2019)


Illustrations

1) Vue d'artiste de la fusion de deux étoiles à neutrons (LIGO)

2) Diagramme de Feynman de l'annihilation d'un positron et d'un électron en deux photons

3) Calculs des distributions de densité, température et fraction d'électrons 10 ms après la fusion de deux étoiles à neutrons (Fuller et al.) 

dimanche 31 mars 2019

Les bouffées de neutrinos du blazar TXS 0506+056


Le 22 septembre 2017, un neutrino très énergétique a été observé par le détecteur géant IceCube, pour la première fois en coïncidence avec une éruption de rayons gamma observée par le détecteur spatial Fermi-LAT en provenance d'un blazar nommé TXS 0506+056. Une fouille minutieuse dans 10 ans d'archives de IceCube permet aujourd'hui de retracer l'activité "neutrinos" du blazar incriminé et de comprendre des choses...




samedi 30 mars 2019

Un détecteur de matière noire plus qu'improbable...


C'est une expérience de recherche de matière noire pas comme les autres : elle est dédiée à la détection des axions, et elle a été nommée par ses concepteurs (défense de rire) ABRACADABRA. Oui, je sais, les physiciens sont des gens parfois surprenants. Trouver de la matière noire relève parfois de la magie, il semblerait... Les tous premiers résultats de cette nouvelle expérience viennent d'être publiés et s'avèrent négatifs (vous l'aurez compris), mais ce n'est qu'un petit début pour cette nouvelle expérience magique qui n'a pas fini d'explorer le monde des axions.




jeudi 28 mars 2019

Des satellites qui se nourrissent des anneaux de Saturne


Alors que Saturne possède plus de 60 satellites, cinq d'entre eux (Pan, Daphne, Atlas, Pandora et Epimethée) sont intimement liés aux anneaux de la géante. La sonde Cassini les a survolé à plusieurs reprises lors de ses dernières orbites autour de Saturne entre décembre 2016 et avril 2017. Les résultats de ces passages rapprochés sont publiés aujourd'hui, et on découvre que ces satellites se seraient en grande partie formés à partir de l'accrétion de matière provenant des anneaux...




lundi 25 mars 2019

Europe : des mouvements océaniques étonnants induits par le champ magnétique de Jupiter


C'est la sonde Galileo qui a l'orée des années 2000 avait permis de conclure à la présence d'un océan liquide sous la croûte glacée d'Europe, satellite de Jupiter. Deux chercheurs français viennent aujourd'hui de montrer que cet océan devait avoir des mouvements très particuliers, induits par le champ magnétique de Jupiter. Ces mouvements océaniques pourraient contribuer à l'apparition des structures très singulières qui sont visibles à la surface du satellite Galiléen.  




samedi 23 mars 2019

Découverte d'une deuxième galaxie sans matière noire


Il y a un an, souvenez-vous, une équipe d'astronomes annonçait la découverte d'une galaxie ne contenant pas du tout de matière noire : NGC1052-DF2. Cette découverte a soulevé pas mal de controverses, certains tentant d'expliquer qu'il ne s'agissait pas vraiment d'une galaxie, d'autres expliquant que la méthode utilisée était biaisée, et d'autres tentant de montrer qu'une erreur aurait été commise sur la distance de la galaxie, ce qui renverserait complètement la conclusion. Aujourd'hui, la même équipe, menée par Pieter Van Dokkum, annonce la découverte d'une deuxième galaxie sans matière noire, qui est située dans le même groupe de galaxies...




mercredi 20 mars 2019

Découverte d'une connexion entre le centre galactique et les Bulles de Fermi


Une équipe d'astrophysiciens vient de découvrir l'existence de deux zones de gaz surchauffé s'étendant sur 500 années-lumière de part et d'autre du disque galactique. Elles sont situées exactement à la base de ce qu'on appelle les Bulles de Fermi, ces vastes étendues d'émission gamma qui reflètent probablement  une activité passé du trou noir de notre galaxie Sgr A*.




dimanche 17 mars 2019

M82-X2 : une source X Ultra-Lumineuse à longue période (incomprise)


La galaxie M82 abrite dans sa région centrale pas moins de 4 sources brillantes de rayons X très proches les unes des autres, dont deux extrêmement lumineuses, qui sont classées comme des sources X ultra-lumineuses (des ULX, Ultra Luminous X-ray sources) : M82-X1 et M82-X2. Une pulsation de rayons X étonnante de période d'environ 60 jours avait été détectée en provenance de M82 depuis quelques années, et une équipe peut aujourd'hui affirmer qu'elle provient de la source M82-X2, sans pouvoir expliquer le phénomène qui est à son origine...




jeudi 14 mars 2019

Une étoile hypervéloce éjectée par le disque galactique


Il n'y a pas que les trous noirs supermassifs qui peuvent éjecter des étoiles à grande vitesse, c'est la conclusion à laquelle une équipe de chercheurs américains vient d'arriver en retraçant la trajectoire passée d'une des étoiles les plus véloces qui est en train de quitter le disque de notre galaxie...




mercredi 13 mars 2019

Grosse éruption solaire il y a 2679 ans


Une très forte éruption solaire a atteint la Terre en -660, elle a pu être détectée aujourd'hui par les traces laissées dans des arbres multicentenaires et des carottes glaciaires sous la forme de radioisotopes caractéristiques.

Le soleil produit parfois des flux de particules chargées importants, des protons qui sont accélérés par des reconnexions magnétiques apparaissant lors d'éruptions solaires, ou dans des ondes de choc associées à des éjections de masse coronale.
Ces protons suivent alors une trajectoire le long des lignes de champ magnétique qui peut ou non intercepter la trajectoire de la Terre le long de son orbite autour du Soleil. Lorsque de tels flux atteignent la Terre, ils peuvent devenir une véritable menace pour nos sociétés fondées sur des réseaux électriques, très vulnérables, sans compter les transports aériens où les systèmes satellitaires.
Les éruptions et autres tempêtes solaires sont suivies de près seulement depuis environ 60 ans, que ce soit par des détecteurs au sol ou bien en orbite. Pour connaître les événements antérieurs, des traces cosmogéniques doivent donc être recherchées. Or, les protons énergétiques en bombardant l'atmosphère de la Terre, produisent des réactions nucléaires qui vont mener à la formation de plusieurs isotopes radioactifs : le carbone-14 (réaction (p,n) sur l'azote-14), le Béryllium-10 (réaction (p,𝛼) sur l'azote-14, ainsi que le chlore-36 (réaction (p,2p) sur l'argon-37)

Paschal O’Hare (Université de Lund) et ses collaborateurs internationaux, pour étudier les différents événements qui ont pu toucher ainsi la Terre, se sont intéressés aux glaciers du Groenland, dont les couches successives renferment l'historique de l'atmosphère terrestre sur plusieurs milliers d'années, et notamment les divers isotopes radioactifs présents au temps T.
L'analyse de deux carottes de glace montre une très importante augmentation de ces trois isotopes environ 2610 ans avant le "Présent" (en géochronologie, le "Présent" est le temps de référence, qui correspond à l'année 1950. Cette brutale montée de rayonnement cosmique solaire a donc eu lieu vers -660.

Cet événement est seulement le troisième du genre a avoir pu être reconnu comme tel dans les archives naturelles terrestres. Les deux autres ont eu lieu respectivement en 775 de notre ère puis en 994. Ces deux événements, qui avait pu être détectés grâce à l'analyse du carbone-14 des anneaux de troncs d'arbres multicentenaires ont d'ailleurs été confirmés par les analyses isotopiques des chercheurs qui publient cette semaine leur résultats dans les Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. L'événement de -660 est 10 fois plus puissant que l'événement du 23 février 1956 qui était celui le plus intense mesuré par des instruments (1,8 × 109 protons/cm² de plus 30 MeV), et  il est comparable avec l'événement le plus violent "enregistré", celui de 775. Le flux de protons de plus de 30 MeV aurait atteint 2,09 × 1010 protons/cm², de quoi avoir des conséquences très importantes sur une société technologique.
Si seulement du carbone-14 avait été trouvé, l'origine solaire serait incertaine, le carbone-14 ayant pu être produit par des rayons cosmiques galactiques issus d'une explosion de supernova proche. Mais le fait de trouver en même temps du Béryllium-10 et du Chlore-36, tous les deux des produits de réactions de spallation par des protons énergétiques, fait résolument pencher les chercheurs vers une brutale activité solaire.

Ce que montrent surtout ces résultats, c'est que bien que des telles tempêtes solaires soient rares, elles apparaissent néanmoins récurrentes et reflètent la nature un peu instable de notre étoile, contre laquelle nous ne pouvons rien faire...


Source

Multiradionuclide evidence for an extreme solar proton event around 2,610 B.P. (∼660 BC)
Paschal O’Hare et al. 
Proceedings of the National Academy of Science (March 11, 2019)


Illustrations

1) Vue d'artiste d'une tempête solaire (NASA)

2) Evolution de la concentration en radioisotopes (Paschal O’Hare et al., PNAS)

samedi 9 mars 2019

Neutrinos stériles : MINOS+ contredit MiniBooNE


L'expérience américaine MINOS+, dédiée à l'étude de l'oscillation des neutrinos, vient de fournir ses derniers résultats. Les nouvelles données paraissent exclure l'existence d'un quatrième type de neutrino qui serait stérile et massif, contredisant les récents résultats de l'expérience concurrente MiniBooNE. La particule candidate alternative pour la matière noire est donc un peu mal en point...




jeudi 7 mars 2019

Nouvelle valeur pour la masse de notre Galaxie


La masse totale de notre galaxie vient d'être mesurée avec une bonne précision grâce aux télescopes spatiaux Gaia et Hubble : 1540 milliards de masses solaires, pour une quantité de 200 milliards d'étoiles.




mercredi 6 mars 2019

La galaxie du Cigare dévoilée par le télescope volant SOFIA


M82 est une galaxie bien connue des astronomes amateurs qui aiment parcourir  la constellation de la Grande Ourse; on l'appelle la galaxie du Cigare, un nom qui lui a été donné à cause de sa forme très particulière. Elle est aussi connue pour fabriquer des étoiles à un rythme 10 fois plus élevé que notre galaxie, plutôt rare pour une galaxie proche. Une étude approfondie utilisant le télescope volant SOFIA vient de montrer que le "vent" de matière en provenance du centre de M82 est parfaitement aligné avec son champ magnétique.




samedi 2 mars 2019

Détection de nouvelles superbulles galactiques


Des astrophysiciens viennent de découvrir dans le domaine des rayons X deux "superbulles" qui s'étendent de part et d'autre du trou noir supermassif de la galaxie NGC 3079 sur plusieurs milliers d'années-lumière. Des structures très similaires aux "bulles de Fermi" qui avaient été détectées il y a huit ans dans le domaine des rayons gamma de part et d'autre du plan de notre galaxie...




jeudi 28 février 2019

Super-Kamiokande à l’affût des neutrinos des supernovas


50 000 tonnes d'eau ultra-pure et 11 200 détecteurs de lumière Cherenkov, Super-Kamiokande, installé 1000 m sous terre, près de Hida au centre du Japon, est sans conteste le détecteur de neutrinos souterrain le plus grand dans son genre. Pour la première fois depuis 10 ans, il vient d'être entièrement vidé et va être modifié en ajoutant du gadolinium dans son eau, ce qui va enfin permettre de détecter des neutrinos issus de supernovas lointaines.




dimanche 24 février 2019

La matière noire peut complètement remplacer l'énergie noire


Voilà une étude théorique très très intéressante, effectuée par des physiciens indiens : en prenant en compte un terme de viscosité pour la matière noire, ils parviennent à produire une expansion cosmique accélérée, jusqu'à expliquer complètement l'effet associé à ce qu'on appelle l'énergie noire...




jeudi 21 février 2019

Observation d'un jet de matière traversant le résidu de la fusion d'étoiles à neutrons


L’événement de fusion de deux étoiles à neutrons qui a été détecté à la fois par des ondes gravitationnelles et par une multitudes d'observations électromagnétiques le 17 août 2017 a-t-il laissé derrière lui une très grosse étoile à neutrons ou bien un trou noir de faible masse ? Aujourd'hui, des observations en ondes radio par de très nombreux radiotélescopes en interférométrie, effectuées 207 jours après le cataclysme montrent qu'un jet de matière structuré et très véloce est en train de s'échapper des résidus de la collision, signe évident de la présence d'un trou noir.




mercredi 20 février 2019

L'atmosphère de la Terre s'étend au-delà de la Lune...


Le saviez-vous ? la Lune se trouve à l'intérieur de l'atmosphère de la Terre! Les couches gazeuses entourant notre planète s'étendent en effet jusqu'à 630 000 km, presque deux fois plus loin que la distance de la Lune. Des mesures effectuées grâce au satellite SOHO viennent de mettre en évidence cette curiosité.




lundi 18 février 2019

Les orages sous très haute tension


Les nuages d'orages peuvent produire une tension électrique jusqu'à plus de 1 milliard de volts. C'est ce que des chercheurs indiens, américains et japonais ont réussi à montrer en mesurant comment est affecté le flux de muons cosmiques lors d'un gros orage. C'est 10 fois plus que les plus hautes valeurs estimées jusque là.




samedi 16 février 2019

Ruprecht 147, l'amas d'étoiles oublié qui se dissout dans la Voie Lactée

Ruprecht 147, ce nom ne vous dit peut-être rien... et pourtant, cet amas d'étoiles situé à 1000 années-lumière, également catalogué sous le nom NGC 6774, est sans doute l'amas d'étoiles le plus ancien situé à proximité du Soleil. Une équipe d'astronomes s'est penché sur cet amas un peu oublié avec les données astrométriques de Gaia, et montre qu'il est en train de se dissoudre à grande vitesse.




mardi 12 février 2019

Andromède : Pulsars Millisecondes et Excès de Rayons Gamma


Le télescope spatial Fermi-LAT, dédié à la détection des rayons gamma, a observé depuis sa mise en service il y a 10 ans un excès d'émission gamma diffuse en provenance du centre de notre Galaxie ainsi que de celui de la galaxie d'Andromède. Ces excès peuvent être attribués selon les spécialistes à deux phénomènes qui sont difficilement distinguables : la présence d'une grande population de pulsars millisecondes, ou bien l'annihilation de particules de matière noire. Une réanalyse des données enregistrées sur Andromède conduit aujourd'hui une équipe d'astrophysiciens à montrer que les pulsars millisecondes ne peuvent pas être seuls responsables de ces photons gamma...




dimanche 10 février 2019

Voyager 1, trous noirs primordiaux et matière noire


Comment savoir combien de trous noirs primordiaux microscopiques peuplent notre Galaxie et si ils peuvent contribuer significativement à sa masse manquante (matière noire) ? Il suffit de détecter leur rayonnement de Hawking, pardi, puisqu'ils sont minuscules... C'est ce qu'ont fait deux astrophysiciens français en mesurant des électrons et des positrons de faible énergie qui seraient issus de l'évaporation de tels trous noirs. Et pour mesurer ces particules de faible énergie, ils ont été obligés d'utiliser le détecteur le plus éloigné du Soleil que nous ayons à notre disposition : la vieille sonde Voyager 1 qui est sortie de l'héliosphère...




jeudi 7 février 2019

Découverte d'un disque salé autour d'une jeune étoile

Une équipe d'astronomes vient de détecter la présence de sel (du chlorure de sodium), et d'autres composés salés dans le disque de poussières qui entoure une jeune étoile massive, Orion Source I, située derrière la Nébuleuse d'Orion. C'est la première fois que ces molécules inorganiques sont observées dans un tel environnement, alors qu'elles ont toujours été observées dans les couches externes d'étoiles mourantes.