30/11/17

Des ceintures de poussière découvertes autour de Proxima Centauri


Proxima Centauri, l’étoile la plus proche du Soleil possède on le sait une planète tellurique (Proxima b), mais elle semble également être entourée par bien d’autres choses. C’est ce que révèlent de nouvelles observations effectuées avec ALMA




28/11/17

Des étoiles naissent à moins de 4 années-lumière de Sgr A*, le trou noir supermassif de notre galaxie


La région très proche de Sgr A*, le trou noir supermassif central de notre galaxie, se confirme être, contre toute attente, une riche zone de formation d'étoiles. Cette observation déjà suggérée il y a quelques mois, vient d'être confirmée par des observations de ALMA.




27/11/17

Des vitesses stellaires mesurées en 3D pour la première fois dans une galaxie naine


La mise en commun de données de position d'étoiles provenant d'observations du télescope Hubble et du télescope européen Gaïa vient de fournir, pour la première fois, une cartographie des vitesses d'étoiles en 3D dans une galaxie naine satellite de la Voie Lactée. 

C'est la galaxie naine Sculptor qui a servi de cible pour cette jolie mesure première du genre. Comme quelques dizaines d'autres galaxies naines, Sculptor se trouve en orbite de notre galaxie. Les galaxies naines comportent beaucoup moins d'étoiles que les grosses galaxies, et sont réputées être dominées par la matière noire. On connaissait assez bien le mouvement propre de cette galaxie naine autour de notre galaxie, mais très mal le mouvement interne des étoiles qui la composent. Davide Massari (Institut Astronomique Kapteyn de Groningen, Pays Bas), et son équipe ont eu l'idée de combiner les mesures exceptionnellement précises des premières données de positions stellaires livrées par le télescope Gaïa en 2015 avec des données de Hubble qui avaient été enregistrées dans la même région du ciel douze ans auparavant. Le décalage des positions des étoiles entre les deux jeux de données permet de déterminer les vitesses propres individuelles des étoiles.

Malheureusement, les vitesses de toutes les étoiles de la galaxie naine n'ont pas pu être évaluées, les deux champs imagés par Hubble en 2012 étant assez petits et en bordure de Sculptor. Massari et ses collègues ont ainsi mesuré le mouvement propre d'une centaine d'étoiles, et pour une dizaine d'entre elles, choisies parmi celles offrant les incertitudes les plus faibles, les astronomes ont retrouvé dans les archives leurs vitesses radiales (vitesses le long de la ligne de visée), ce qui leur a permis finalement de reconstruire leur vitesse en 3 dimensions. C'est la première fois qu'une telle reconstruction de vitesse en 3D a pu être effectuée dans une galaxie naine.
La connaissance de la vitesse des étoiles en trois dimensions est un élément très important car elle permet de tester les modèles de dynamique stellaire associés à la présence de matière noire, surtout dans les galaxies naines sphéroïdales comme Sculptor. 

Les nouvelles données de vitesse indiquent que les étoiles de la galaxie naine se déplacent sur des orbites radiales plutôt allongées. A partir de là, Davide Massari et ses collaborateurs calculent la forme que doit avoir le halo de matière noire englobant Sculptor, et ils trouvent que la distribution de matière noire possède un pic de densité vers le centre. De tels profils à pics de densité sont prédits par des simulations de la distribution de matière noire à grande échelle dans le scénario cosmologique standard.  


Bien que ces premiers résultats semblent prometteurs, l'échantillon exploité n'est pas très grand et des données plus nombreuses seront nécessaires pour placer des contraintes plus fortes sur la distribution de matière noire dans cette galaxie naine, les chercheurs le reconnaissent volontiers. Le point crucial est de pouvoir exploiter des données de positions stellaires typiquement à 10 ans d'intervalle, et ici, bien que Gaïa eut enregistré la position de milliers d'étoiles, Hubble n'avait imagé en 2002 qu'une centaine d'étoiles en commun dans cette zone.
Gaïa, lui, cartographie tout le ciel depuis son lancement en décembre 2013. Sa deuxième livraison de données, prévue en avril 2018, offrira non seulement les positions très précises de plus d'un milliard d'étoiles, mais aussi leur mouvement propre. Les mouvements individuels des étoiles dans Sculptor ne pourront pas encore y être déterminés avec une précision suffisante, mais on connaîtra déjà avec une bonne précision le mouvement d'ensemble de la galaxie naine autour de la Voie Lactée. Le mouvement propre d'autres galaxies naines sera également accessible dans ces futures données astrométriques de 2018.
Il faudra attendre les dernières livraisons de données de Gaïa, fondées sur plusieurs années de mesures de positions, pour obtenir les mouvements propres précis de plusieurs milliers d'étoiles individuelles dans plusieurs galaxies naines satellites. 
L'agence spatiale européenne vient justement d'approuver la semaine dernière une extension de 18 mois de la mission Gaïa, initialement prévue pour durer 5 ans, ce qui mènera au moins jusqu'à 2020. L'étude des vitesses des étoiles individuelles dans les galaxies naines, qui requièrent de longues périodes de mesures, a visiblement pesé dans la balance...


Source

3D motions in the Sculptor dwarf galaxy as a glimpse of a new era
D. Massari, et al.
Nature Astronomy (27 november 2017)


Illustrations

1) La galaxie naine Sculptor (ESO)

2) Vue d'artiste du télescope astromètre Gaïa (CNES)

24/11/17

Les neutrinos énergétiques ne traversent pas la Terre

Un résultat très intéressant du détecteur de neutrinos IceCube vient d’être publié. Il donne une mesure de comment les neutrinos astrophysiques les plus énergétiques sont arrêtés par la Terre lorsqu’ils la traversent. 




23/11/17

Les orages à l'origine de réactions photonucléaires


Pour la première fois, des physiciens japonais ont mis en évidence la production de réactions photonucléaires dans les orages, où des photons gamma de haute énergie qui sont produits par les électrons accélérés dans les éclairs induisent des réactions sur les noyaux d'atomes d'azote pour en éjecter des neutrons et produire des éléments radioactifs émetteurs de positrons.




22/11/17

Nos nuits noires disparaissent de plus en plus


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



19/11/17

Un "serpent cosmique" utilisé comme sonde astrophysique


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




17/11/17

L'excès de positrons ne provient pas des pulsars proches


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




15/11/17

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


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





14/11/17

Observation d'événements transitoires très énergétiques au centre de galaxies


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




11/11/17

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

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


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


10/11/17

La merveille Jupiter imagée par JUNO

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




NASA/SwRI/MSSS/Gerald Eichstaedt and Sean Doran

08/11/17

Découverte de la supernova la plus incompréhensible jamais observée


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

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

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

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

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

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

Source 

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


Illustrations

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

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

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

07/11/17

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


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




05/11/17

Découverte de la galaxie spirale la plus lointaine


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




01/11/17

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


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