Découverte d'une planète géante autour d'une étoile très jeune

Une équipe d'astronomes américains rapporte l'observation d'une planète géante en orbite autour d'une étoile d'à peine 2 millions d'années, de quoi revoir nos modèles de formation des grosses planètes.

Que dirait la physique si elle pouvait parler du temps ? par Etienne Klein

L'espace-temps : juste un truc-bidule ? Conférence excellente de Etienne Klein, à regarder en entier, y compris les questions à la fin!

Mars : Un âge glaciaire enregistré dans ses calottes polaires

Des mesures radar des pôles de Mars mettent en évidence des changements climatiques sur la planète rouge de type glaciation/déglaciation.  Le dernier âge glaciaire martien remonterait à 370000 ans.

Les montagnes étonnantes de Io mieux comprises

Io, le troisième des quatre satellites galiléens de Jupiter en taille, possède une particularité étonnante : ses montagnes. Elles sont à la fois très hautes (pouvant atteindre jusqu’à 18 000 mètres), et très différentes de ce que l’on connaît ailleurs, apparaissant souvent comme des grands blocs abrupts plantés au milieu de plaines. Leur formation, longtemps mystérieuse, est aujourd’hui un peu mieux comprise.

Un nouvel indice sur l'origine des premiers trous noirs supermassifs

Illustration de l'objet 29323 (encadrés : en haut : image en rayons X par Chandra, en bas : en visible par Hubble)
(NASA/CXC/Scuola Normale Superiore/STScl/CXC-M.Weiss)

Nous en avons déjà longuement parlé ici, l'origine des trous noirs supermassifs est une énigme. Deux théories s'affrontent : soit ces trous noirs de plusieurs millions ou milliards de masses solaires sont nés à partir de trous noirs stellaires de quelques centaines de masses solaires qui ont ensuite grossi extrêmement vite par accrétion de matière et par fusions successives avec d'autres trous noirs, soit ces premiers trous noirs supermassifs sont nés déjà très gros, de 10 000 à 100 000 masses solaires, par effondrement gravitationnel de nuages de gaz et ont continué à grossir à une vitesse normale.

Les jours de Mars

Mars imagé par Marc Delcroix en 2012, le pôle Nord est en bas (http://www.astrosurf.com/delcroix/)

C'est maintenant! Il vous suffit de regarder en direction de l'horizon sud en milieu de nuit et vous ne verrez qu'elle (sans compter la Lune qui se trouve presque pleine). Cette "étoile" très brillante d'une belle teinte rouge-orange n'est pas une étoile, mais une planète: Mars. Mars n'a pas été aussi brillante et d'aussi grande taille apparente depuis deux ans, date de sa dernière opposition.

Mesure de l'effet d'une naine blanche sur une naine brune

Cartographie de température de J1433, les températures
froides sont représentées par les couleurs sombres
(J. Hernandez Santisteban)

Le rayonnement reçu d’une étoile proche joue un rôle crucial sur la structure atmosphérique d’une planète. Mais qu’en est-il lorsqu’il s’agit d’une autre étoile formant avec elle un système binaire ? Une équipe d’astronomes montre pour la première fois qu’il est possible d’observer des différences entre la face éclairée et la face cachée d’une étoile naine brune en couple avec une étoile naine blanche.

Découverte d'un impact géant d'astéroïde datant de 3,5 milliards d'années

Les sphérules d'impact découvertes (A. Glikson)

Des géologues et planétologues australiens viennent de mettre en évidence l'existence d'un impact géant d'astéroïde sur la Terre datant d'il y a 3,46 milliards d'années.

Disparition de André Brahic

L'étonnant système planétaire de Kepler-223

Illustration du système de Kepler-223
(W.Rebel, Wikimedia Commons)

Le système planétaire découvert par le télescope Kepler il y a quelques années autour de l'étoile Kepler-223, se trouve être en fait une petite rareté. Il est composé de 4 mini-Neptunes orbitant très près de l'étoile, dans des orbites en parfaite résonance.

IceCube ne voit pas de signes de neutrinos stériles

Le détecteur IceCube a pour objectif principal d'étudier les neutrinos de très haute énergie qui proviennent du milieu extragalactique, mais il peut aussi être utilisé pour faire des études d'oscillométrie des neutrinos et chercher des signes de nouvelle physique, comme l'existence d'un quatrième neutrino, stérile.

Le neutrino stérile est issu de travaux théoriques et pourrait être fort intéressant si son existence était démontrée, car il possède une masse, subit donc la force de gravitation, mais n'interagit via aucune autre force, d'où son qualificatif de stérile. Il est donc virtuellement indétectable et serait ainsi un candidat idéal pour expliquer la matière noire. Et les neutrinos sont des particules qui ont la caractéristique rare d'osciller d'une saveur à l'autre. Les trois types de neutrinos connus peuvent se transformer l'un en l'autre au cours de leur trajet dans le vide ainsi que lorsqu'ils traversent la matière, où leur oscillation est d'ailleurs accentuée (c'est l'effet appelé MSW). Le neutrino stérile se comporterait de la même façon.

Il est donc possible théoriquement de déceler la présence de neutrinos stériles en observant attentivement comment des neutrinos "classiques" oscillent d'une saveur à l'autre au cours de leur traversée de grandes quantités de matière, comme l'épaisseur d'une planète par exemple.

Le taux de disparition des neutrinos mu en fonction de
leur énergie et de l'angle zénithal (IceCube Collaboration)

C'est ce à quoi se sont attachés de faire les physiciens de la vaste collaboration IceCube. D’après la théorie, une signature typique des neutrinos stériles qui auraient une masse d’environ 1 eV, serait  une très forte disparition (par oscillation) des neutrinos muoniques atmosphériques ayant traversé la Terre. Les neutrinos atmosphériques sont les neutrinos qui sont produits dans la haute atmosphère par l’impact des rayons cosmiques (essentiellement des protons).

Comme ce type de mesure de baisse de flux en fonction de l’énergie incidente est accessible au détecteur IceCube, les physiciens ont recherché la présence de cet effet, afin de trouver (ou non) des indices de neutrinos stériles. La plage d’énergie des neutrinos ou antineutrinos muoniques explorée ici s’étend de 320 GeV à 20 TeV. Le résultat est que les chercheurs ne voient aucune trace de manque de neutrinos muoniques atmosphériques, ce qui leur permet de placer une nouvelle limite d’exclusion pour les neutrinos stériles, la plus contraignante construite à ce jour. Cette nouvelle limite est importante car elle exclut des résultats antérieurs qui avaient cru voir la présence de neutrinos stériles (les expériences LSND et MiniBooNE), via des anomalies observées dans des oscillations d’une saveur à l’autre qui paraissaient inexplicables autrement.

Depuis quelques années, plusieurs expériences sont parties à la recherche des neutrinos stériles, pouvant juste fixer des limites de plus en plus contraignantes dans l’espace des phases donnant la masse relative du neutrino stérile vis à vis des autres saveurs en fonction de son angle de mélange (sa façon d’osciller avec les autres saveurs).

Dans leur étude soumis à Physical Review Letters, les physiciens de la collaboration IceCube enfoncent le domaine en montrant à quel point IceCube se révèle être un outil puissant pour les études d’oscillométrie des neutrinos. Ils ont utilisé les données obtenues sur les neutrinos muoniques ayant traversé la croûte terrestre après avoir été produits dans la haute atmosphère de l’hémisphère nord. L’existence des neutrinos stériles aurait dû produire une forte disparition de ces neutrinos muoniques à une énergie située autour de quelques TeV. En effet, la traversée de matière, via les multiples interactions avec les électrons et les noyaux d’atomes, modifie l’intensité et la forme des oscillations des neutrinos, et cette variation dépend également de l’énergie incidente du neutrino.

La non-observation de la disparition des neutrinos mu attendue théoriquement si des neutrinos stériles existaient permet donc aux physiciens de contraindre les paramètres du modèle d’un ordre de grandeur plus fortement que ce que pouvaient obtenir les expériences similaires antérieures. Elle remet du coup sérieusement en question l’existence-même des neutrinos stériles, même si ces résultats ne les éliminent tout de même pas encore complètement. Elle pourrait en tous cas impacter durablement les futures stratégies de recherche de ce candidat idéal pour la matière noire.

Source :

Searches for Sterile Neutrinos with the IceCube Detector

The IceCube Collaboration, M.G.Aartsen et al,

Soumis à Physical Review Letters,

http://arxiv.org/abs/1605.01990

Voir aussi mes précédents billets consacrés de près ou de loin aux neutrinos stériles.

Mesure de la masse d'un trou noir supermassif avec une très grande précision

Image composite de NGC 1332 et sa partie centrale
A. Barth (UCI), ALMA (NRAO/ESO/NAOJ);
NASA/ESA Hubble; Carnegie-Irvine Galaxy Survey.

C'est en utilisant le réseau de radiotélescopes ALMA (Atacama Large Millimeter-Submillimeter Array) qu'une équipe d'astrophysiciens vient de mesurer la masse d'un trou noir supermassif avec la meilleure précision jamais atteinte.

Comment observer le passage de Mercure devant le Soleil

Lundi 9 mai, Mercure passe devant le Soleil. Ce phénomène assez rare se reproduira en 2019 puis en 2032. Il sera observable durant toute l'après-midi à partir de 13h05, heure à laquelle Mercure entre sur le disque solaire, jusqu'au coucher de notre étoile.

ATTENTION! NE REGARDEZ JAMAIS LE SOLEIL DIRECTEMENT AVEC DES JUMELLES, VOUS VOUS BRULERIEZ LES YEUX! 

La seule méthode à utiliser si vous ne possédez pas de filtre spécial solaire (en vente dans les magasins d'astronomie), c'est de projeter l'image du soleil sur une feuille blanche.

Pour ce faire, placez vos jumelles en direction du soleil (MAIS NE REGARDEZ PAS DEDANS) et repérez le rond de lumière qui se forme sur le sol (vous pouvez vous aider en mettant votre main en sortie des jumelles pour suivre le rond de lumière intense). Boucher l'un des deux objectifs de manière à ne projeter qu'une seule image.

Placez une feuille blanche à une distance suffisante pour que le disque solaire forme un rond de 10 à 20 cm (la largeur d'une feuille A4 au maximum) sur la feuille. Il suffit de reculer les jumelles pour faire grossir le disque solaire sur la feuille...

Mercure formera un petit rond noir, vraiment petit... Pour vous rendre compte de ce à quoi il faut s'attendre, regardez cette simulation effectuée avec Stellarium, avec une accélération du temps : 

Bon ciel, et bonne observation ! 

Une piste extragalactique pour le neutrino ultra-énergétique Big Bird

La bouffée de rayonnement de PKS B1424-418 observée par TANAMI entre septembre 2012 et mars 2013 (TANAMI).

Des astrophysiciens viennent de mettre en évidence un lien probable entre la détection d'un neutrino ultra-énergétique et l'éruption de rayonnement d'un trou noir supermassif situé à 10 milliards d'années-lumière.