lundi 1 juin 2020

D'où viennent les amas globulaires de notre galaxie ?


Les amas globulaires sont des groupes denses d'étoiles très vieilles (plus de 10 milliards d'années). Cette caractéristique rend la compréhension de leur naissance un peu difficile, pour ne pas dire très difficile. Aujourd'hui, c'est grâce à des simulations élaborées que des astrophysiciens parviennent à reconstruire la naissance et l'évolution des amas globulaires... Une étude parue dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.



samedi 30 mai 2020

Mesures inédites de rayons cosmiques primaires jusqu'au silicium par AMS


En 2017, la collaboration internationale AMS qui exploite le détecteur AMS-02 à bord de l'ISS avait publié des résultats de précision sur les flux de rayons cosmiques constitués de noyaux atomiques de faible masse (hélium, carbone et oxygène). Trois ans plus tard, ce sont de nouveaux résultats qui sont publiés, cette fois-ci sur des noyaux plus lourds : le néon, le magnésium et le silicium, avec à la clé des surprises qui vont faire travailler les théoriciens. L'étude est parue dans Physical Review Letters.



mercredi 27 mai 2020

La matière baryonique manquante débusquée grâce à 6 FRB

Il n'y a pas que la matière noire qui n'est pas détectable, il y a aussi la moitié de la matière ordinaire (matière baryonique). Elle est là mais on n'arrive pas à la détecter. Enfin... on n'arrivait pas à la détecter, car c'est désormais chose faite, avec une méthode utilisant des sources astrophysiques pleines de mystères, mais très utiles : des sursauts radio rapides (FRB). Une très belle étude parue dans Nature.


Toute la matière ordinaire qui manquait est donc enfin mise en évidence de manière définitive. L'équipe de Jean-Pierre Macquart (Curtin University) ont utilisé une méthode particulière pour mettre en évidence la matière invisible autrement, du fait de sa très faible densité dans le milieu intergalactique : le fait que le rayonnement radio émis par les FRB subit une dispersion au cours de son trajet. Puisque ces sursauts radio sont formés de photons de différentes fréquences (ou longueurs d'ondes), et que les photons sont ralentis par les électrons rencontrés durant leur trajet, plus ou moins fortement en fonction de leur longueur d'onde, dans un sursaut donné, ils s'étalent légèrement dans le temps en fonction de leur longueur d'onde. Les basses fréquences (grandes longueurs d'ondes) se retrouvent derrière les hautes fréquences (petites longueurs d'ondes) à l'intérieur du pulse radio. C'est ce phénomène qu'on appelle la dispersion. Le phénomène est similaire à la dispersion spectrale qui peut être observée lorsque la lumière traverse un prisme de verre par exemple. Et l'amplitude de cette dispersion dépend directement du nombre d'électrons traversés, c'est à dire de la quantité de matière traversée entre la source du FRB et nos radiotélescopes. 
Or, pour évaluer la densité de matière qui est présente entre un FRB situé dans une galaxie lointaine et la Terre, et pas uniquement la quantité, il faut connaître la distance qui les sépare. Et heureusement, 4 nouveaux FRB ont pu être localisés par les astrophysiciens, ce qui leur a permis de déterminer assez précisément la distance de leurs galaxies hôtes, et de trouver le facteur existant entre la distance et la mesure de dispersion spectrale, donnant la densité de matière baryonique totale. Il s'agit des sursauts radio FRB 190102, FRB 190608, FRB 190611 et FRB 190711 qui se situent dans des galaxies à des distances très différentes : 1,53 milliards, 3,36 milliards, 4,14 milliards et 5,25 milliards d'années-lumière. Car une fois localisés, leurs galaxies hôtes ont été observées avec le Very Large Telescope et leur distance déterminée.
Macquart et ses collaborateurs ont utilisé le réseau australien de 36 radiotélescopes Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) qui offre la possibilité de localiser les FRB qu'il détecte avec une résolution diabolique. Et ASKAP n'est que le précurseur du futur  Square Kilometre Array (SKA)... En plus de ces 4 nouveaux FRB localisés, les astrophysiciens ont ajouté à leur analyse les deux autres précédents qui avaient pu être localisés par ASKAP : FRB 180924 et FRB 181112. 
Les astrophysiciens calculent ainsi la densité de matière baryonique totale et trouvent Ωb = 0,051 ( 0,025 + 0,021) (en considérant H0=70 km/s/Mpc). Ils trouvent grâce aux FRB une densité de matière cohérente avec la valeur de la densité de matière baryonique prédite par la nucléosynthèse du Big Bang et telle qu'elle est déduite des fluctuations de densité du fond diffus cosmologique. La matière baryonique manquante n'est plus manquante et elle a bien une densité de l'ordre de quelques fractions d'atomes par mètre cube...



D'autres méthodes avaient été utilisées dans les décennies précédentes pour essayer de trouver la matière baryonique manquante à commencer par la spectroscopie d'absorption de la lumière de quasars lointains mais ces mesures doivent prendre en compte des grandes corrections et sont donc associées à de grandes incertitudes. Elles sont d'autre part insensibles à la plus grande part du volume de l'Univers et à la masse qu'il contient, étant sensible soit à l'hydrogène neutre ou soit au gaz ionisé situés dans les régions les plus denses près des galaxies.
On peut aussi mentionner les études ayant exploité l'effet Sunyaev–Zel’dovich pouvant fournir des indications sur le gaz des grandes structures en filaments en mesurant l'effet Compton inverse produit par les électrons du milieu intergalactique sur les photons du fond diffus cosmologique,  ou encore celles s'attachant à détecter les émissions de rayons X du gaz situé à l'intérieur des amas de galaxies.
Mais ces méthodes restaient partielles et ne retrouvaient jamais toute la matière baryonique. Cette technique d'analyse de la dispersion des signaux radio des FRB, même si l'origine de ces derniers est toujours incomprise, se révèle être très efficace pour sonder la quantité de matière présente à travers l'univers. 
Cette méthode pourra aussi être utilisée, à conditions de disposer de suffisamment de FRB, pour cartographier cette matière intergalactique très diffuse et ainsi mettre en évidence la forme de la toile cosmique, qui relie les amas de galaxies les uns aux autres, avec par endroits de vastes vides ou des régions légèrement plus denses. 
Les radioastronomes qui utilisent le réseau ASKAP estiment qu'ils pourront localiser une centaine de nouveaux FRB dans l'année qui vient...  un très bon début en attendant le grand réseau SKA.


Source

A census of baryons in the Universe from localized fast radio bursts
J.-P. Macquart, et al.
Nature volume 581 (27 may 2020)


Illustration

Localisation des 6 FRB détectés par le réseau ASKAP, les 4 nouveaux sont en bas (Macquart et al.)

lundi 25 mai 2020

Trois flambées d’étoiles proches liées à des collisions galactiques


Une nouvelle étude sur la galaxie naine Sagittarius en orbite autour de la Voie Lactée indique que l’effet de ses passages répétés à travers le disque de notre galaxie aurait déclenché des épisodes de formation d’étoiles intense. L’un de ces passages date d’il y a 5,7 milliards d’années, presque l’âge du Soleil… Une étude parue dans Nature Astronomy.



jeudi 21 mai 2020

Observation d'un disque galactique seulement 1,5 milliards d'années après le Big Bang


Le disque galactique le plus lointain vient d'être observé grâce à son gaz froid par le réseau ALMA. Cette galaxie déjà bien formée se situe 1,5 milliards d'années après le Big Bang, de quoi réévaluer les processus de formation des galaxies. Une étude parue aujourd'hui dans Nature.



Une répétition périodique pour le sursaut radio rapide FRB 121102 ?


Les Fast Radio Bursts (FRB), sursauts rapides d'ondes radio qui ne durent que quelques millisecondes, sont aujourd'hui encore les sources de rayonnement les plus mystérieuses car on n'arrive pas à comprendre leur origine, malgré de nombreuses pistes. Certains FRB apparaissent répétitifs dans le temps mais la plupart n'ont été détectés qu'une seule fois. Quelques uns d'entre eux ont aussi pu être localisés dans des galaxies lointaines mais la plupart non. Le premier FRB a avoir été détecté se répétant est FRB 121102. Aujourd'hui, en analysant toutes les données accumulées sur ce sursaut radio, une équipe internationale en déduit que ses répétitions sont périodiques, et qu'il devrait très bientôt être détectable.... Une étude parue dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.



dimanche 17 mai 2020

Matière noire : mesure du profil de densité dans un amas de galaxies


L'évolution de la masse en fonction de la distance radiale dans un gros amas de galaxies a été mesurée avec une bonne précision par une équipe européenne grâce à des observations effectuées au VLT. Le profil de la densité de matière noire en fonction de la distance est déterminé et se révèle tout à fait cohérent avec ce que prédit le modèle cosmologique standard 𝛬CDM. Une étude parue dans Astronomy & Astrophysics.



samedi 16 mai 2020

Bételgeuse, le résultat d'une fusion d'étoiles ?

Alors que la supergéante rouge Bételgeuse a ces derniers mois captivé l'attention de nombreux astronomes amateurs comme professionnels du fait de sa brutale chute puis remontée de luminosité (aujourd'hui attribuée à un obscurcissement partiel par des poussières), une équipe revient aujourd'hui sur une autre anomalie de Bételgeuse : sa trop grande vitesse de rotation. Ils montrent qu'elle pourrait être le signe que Bételgeuse se soit formée par la fusion de deux étoiles massives il y a quelques centaines de milliers d'années seulement. Une étude parue dans The Astrophysical Journal.



jeudi 14 mai 2020

Des fusions d'étoiles à neutrons détectables avant leurs ondes gravitationnelles


Lorsque deux étoiles à neutrons entrent en collision, des rayonnements dans à peu près toutes les longueurs d'ondes sont produits, en plus des ondes gravitationnelles liées à la coalescence. C'est ce qu'avait très bien montré l'événement GW170817 il y a trois ans. Aujourd'hui, une équipe d'astrophysiciens montrent que des signes avant coureurs d'une telle fusion/collision pourraient être détectés avant l'apparition des ondes gravitationnelles, sous le forme d'ondes radio très particulières. Une étude parue dans The Astrophysical Journal Letters.



mardi 12 mai 2020

Pas d'anisotropie dans l’accélération de l'expansion cosmique





Le 3 décembre dernier, je vous parlais d'un article paru deux semaines plus tôt dans Astronomy & Astrophysics qui annonçait la découverte d'une anisotropie dans l'expansion cosmique, ce qui pouvait sonner le glas de l'énergie noire comme étant la source de l'accélération de l'expansion. Mais assez vite, plusieurs astrophysiciens ont produit des articles pour montrer qu'il y avait une mauvaise interprétation des données et qu'il n'y avait en fait aucune anistropie significative de l'accélération de l'expansion. L'un des premiers qui avait réagi sur le site de préprints Arxiv, David Rubin, voit aujourd'hui publiée son étude dans The Astrophysical Journal



samedi 9 mai 2020

Une solution pour expliquer les radiogalaxies en forme de X


Une équipe d'astrophysiciens américains et sud-africains vient de trouver une réponse à une vieille question sur l'origine des radiogalaxies qui ont une forme étonnante de X. Le radiotélescope MeerKAT révèle des détails sur la structure de la radiogalaxie PKS 2014-55 qui mènent sur la piste d'un effet de déflexion de matière en reflux. L'étude est publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.



vendredi 8 mai 2020

Jupiter mise à nue dans toutes les longueurs d’onde



Des nouvelles images en multilongueurs d'ondes, UV, visible, infra-rouge et ondes radio, obtenues conjointement avec le télescope spatial Hubble, le télescope Gemini North et la sonde Juno durant 3 ans, offrent des nouvelles informations sur les orages et tempêtes de Jupiter, au premier rang desquelles la grande tache rouge que nous observons depuis quatre siècles. Les chercheurs publient leur étude dans The Astrophysical Journal Supplement Series.



mercredi 6 mai 2020

Un pulsar et deux naines blanches pour mesurer l'universalité de la chute libre



Le principe d'équivalence fort, ou principe d’universalité de la chute libre dit que deux corps de composition différente ou de masse différente doivent subir la même accélération dans un champ gravitationnel. C'est un principal fondamental de la physique de la gravitation, depuis son précurseur Galilée jusqu'à Einstein. Et en Relativité Générale, Einstein nous dit que le principe d’équivalence s’applique de la même façon aux objets très compacts comme les trous noirs ou les étoiles à neutrons. Une équipe d’astrophysiciens français et allemands vient de tester pour la première fois l’universalité de la chute libre dans le champ gravitationnel d’une étoile à neutrons en comparant l’accélération de deux étoiles naines blanches. Une étude parue dans Astronomy & Astrophysics.




mardi 5 mai 2020

Les tempêtes de poussière globales de Mars



Vous vous souvenez certainement de cette gigantesque tempête de poussière qui a recouvert la totalité de la planète Mars en 2018. Déterminer comment de telles tempêtes globales se forment et se développent est un challenge majeur pour la météorologie martienne. Une équipe américaine publie aujourd’hui ses résultats de modélisation de la tempête de 2018 combinant des observations satellitaires avec un modèle climatique global.



dimanche 3 mai 2020

Le Soleil est moins actif que les étoiles du même type


Le Soleil n’est pas une étoile comme les autres de sa catégorie, c’est ce que vient de montrer une équipe de chercheurs allemands, australiens et coréens après avoir analysé 369 étoiles similaires : ses variations de luminosité apparaissent beaucoup moins importantes. Une étude parue dans Science.



vendredi 1 mai 2020

Le trou noir qui fait pschitt !


En novembre dernier, nous avions parlé de la découverte du plus gros trou noir stellaire dans notre galaxie, avec une masse estimée à 68 masses solaires, étude publiée dans la fameuse revue Nature et qui avait fait grand bruit de par les problèmes théoriques qu'il posait. Mais aujourd'hui, une équipe différente publie, toujours dans Nature, une nouvelle étude sur le système binaire LB-1 et arrive à la conclusion que ce trou noir n'existerait tout simplement pas...



jeudi 30 avril 2020

Précession relativiste d’un trou noir supermassif autour d’un autre



C’est un nouveau phénomène de précession relativiste qui vient d’être observé mais cette fois-ci, sur l’orbite d’un trou noir supermassif autour d’un autre trou noir supermassif. L’orbite du trou noir de 150 millions de masses solaires a été prédite puis vérifiée avec une précision de seulement 4h, ce qui permet de déduire des caractéristiques de l’énorme trou noir supermassif central de 18 milliards de masses solaires… Une étude parue dans The Astrophysical Journal Letters.


mardi 28 avril 2020

Un nouveau modèle empirique de Supernova Ia


Connaître le mieux possible les supernovas de type Ia, celles qui sont produites par l'explosion d'une naine blanche trop massive et qui ne laissent aucun résidu compact derrière elles, est très important car ces supernovas sont utilisées pour étudier les paramètres cosmologiques (paramètre de Hubble-Lemaître et accélération de l'expansion). Une collaboration internationale vient de développer un nouveau modèle qui permet d'améliorer sensiblement la description énergétique et spectrale de ces supernovas, et donc les mesures de distances qui sont effectuées avec elles. Une étude parue dans Astronomy & Astrophysics.



dimanche 26 avril 2020

Vénus : super-rotation et azote se dévoilent



Elle illumine nos soirées par son éclat imbattable, l’atmosphère de Vénus possède pourtant plusieurs caractéristiques encore mal comprises... Vénus est notamment animée par une étonnante super-rotation qui voit ses couches atmosphériques tourner 60 fois plus vite que la planète elle-même. L’atmosphère vénusienne semble aussi arborer une composition chimique structurée. Deux études parues cette semaine présentent de nouveaux résultats éclairants sur la singulière atmosphère vénusienne, la première dans Science et la seconde dans Nature Astronomy.



jeudi 23 avril 2020

La naine blanche, le trou noir et les rayons X périodiques


En septembre 2019, une équipe internationale publiait dans Nature une étude décrivant une émission de rayons X mous quasi-périodique à très courte période, seulement 9h, en provenance du trou noir supermassif d’une petite galaxie nommée GSN 069 (voir ici). Aujourd’hui, un astrophysicien britannique propose une solution pour cette source énigmatique. Il publie son étude dans les Monthly Notices of The Royal Astronomical Society.




mercredi 22 avril 2020

Abondance de galaxies en rotation dans l'Univers jeune


Des galaxies en rotation et de belles spirales par dizaines... mais dans l'Univers âgé de moins de 1,5 milliards d'années. C'est ce que vient de révéler un grand relevé galactique effectué en multi-longueurs d'ondes avec ALMA associé à d'autres télescopes terrestres et spatiaux. Un tel nombre de galaxies déjà bien formées, aussi tôt dans l'histoire cosmique n'était pas vraiment attendu. Une étude parue dans The Astrophysical Journal Supplement Series.



lundi 20 avril 2020

L'origine du champ magnétique terrestre reste inconnue


Le champ magnétique terrestre existait-il déjà il y a plus de 3,5 milliards d'années ? Alors qu'une équipe de géophysiciens américains avaient conclu par l'affirmative en 2015 suite à l'analyse de cristaux de zircone trouvés en Australie, semblant tracer un champ magnétique jusqu'à 4,2 milliards d'années dans le passé, une nouvelle analyse des mêmes types de cristaux par une autre équipe américaine arrive à la conclusion inverse, en montrant que les cristaux de zircone ne sont pas pertinents pour mettre en évidence le champ magnétique terrestre primordial. Une étude parue dans Science Advances.



jeudi 16 avril 2020

Observation d'une précession relativiste autour de Sgr A*


Une superbe observation vient de confirmer une fois encore la prévalence de la Relativité Générale à proximité de Sgr A*. Cette fois-ci, c'est la forme de l'orbite de l'étoile S2 qui se dévoile, en montrant une précession de son orbite elliptique, à l'image de l'explication de la précession de l'orbite de Mercure qui avait valu la gloire à Albert Einstein il y a un siècle. Une étude parue dans Astronomy & Astrophysics.



mercredi 15 avril 2020

Renforcement de l'asymétrie entre neutrinos et antineutrinos


Le journal Nature en fait sa Une aujourd'hui. Même si on ne peut pas encore parler de découverte au sens de celui de la physique des particules qui requiert une signifiance statistique très grande, les nouveaux résultats obtenus par la collaboration internationale T2K ne cessent de se rapprocher des 5 sigmas tant recherchés : une nette différence est observée dans le comportement oscillatoire des neutrinos muoniques et celui de leurs antiparticules, avec une signifiance statistique qui atteint 3 sigmas. 


Cela fait maintenant 10 ans que les chercheurs de 68 instituts de 12 pays (dont plusieurs labos du CNRS et du CEA en France) s'emploient à détecter des neutrinos électroniques et des antineutrinos électroniques dans le détecteur géant japonais Super Kamiokande, après l'avoir "bombardé" par un faisceau de neutrinos muoniques et d'antineutrinos de la même saveur. L'expérience T2K (Tokai to Kamioka) produit en effet des faisceaux de neutrinos ou d'antineutrinos grâce à l'accélérateur J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) de Tokai (un accélérateur de protons qui génère des pions se désintégrant ensuite rapidement en neutrinos ou antineutrinos), des neutrinos qui sont détectés 295 km plus loin dans la cuve de 50000 m3 d'eau, instrumentée de 13000 photodétecteurs,  de SuperKamiokande. 
C'est à SuperKamiokande en 1998 que l'oscillation des neutrinos a été mise en évidence pour la première fois, prouvant par là même qu'ils possèdent une masse, toute petite. Au cours de leur trajet, les neutrinos oscillent : ils changent de saveur, passant de neutrino mu à neutrino tau puis à neutrino électronique. Idem pour les antineutrinos. Ou presque... Car tout l'enjeu est là. Les physiciens veulent savoir si les neutrinos et les antineutrinos se comportent exactement de la même façon lorsqu'ils oscillent en se déplaçant. 
L'existence d'une asymétrie entre particules et antiparticules chez les neutrinos serait une clé de compréhension fondamentale qui pourrait nous mener vers l'origine de l'ascendant qu'a eu la matière sur l'antimatière dans l'Univers primordial. On comprend mieux pourquoi se résultat significatif de T2K fait la Une de la revue scientifique la plus prestigieuse...

L'asymétrie qui est observée par T2K est importante. Des premières indications avaient été entrevues dès 2016, mais les données étaient encore relativement pauvres. Quatre ans plus tard, les événements enregistrés s'étant accumulés et les techniques d'analyse s'étant améliorées en parallèle, le résultat devient de plus en plus robuste. Le fait que la signifiance statistique augmente en fonction de la quantité de données enregistrée semble indiquer qu'il y a là un véritable effet physique. Mais à 3 sigmas, on ne parle pas encore officiellement de "découverte", mais plutôt d'"évidence", et cela correspond à une probabilité de 0,3% que l'effet observé soit dû à une fluctuation statistique fortuite. Une découverte, correspondant à une signifiance statistique de 5 sigmas correspond à une probabilité inférieure à 0,00006% que l'on soit dans l'erreur. Pour en arriver à ce niveau, il faudra encore beaucoup de neutrinos détectés à SuperKamiokande ou dans d'autres expériences du même type. Mais les physiciens de T2K ont de la chance que l'asymétrie entre neutrinos et antineutrinos semble maximale vis à vis de ce qu'elle pouvait être théoriquement.
Les chercheurs observent en effet que les neutrinos possèdent une plus grande probabilité d'osciller de la saveur mu vers la saveur e que ne le font les antineutrinos. Cette différence est tracée par ce qu'on appelle la phase de violation de CP : 𝛅CP. Si cette phase était égale à 0 ou à ±180° (0 ou ±3,14159 rad), cela voudrait dire que les neutrinos et les antineutrinos se comportent de la même façon. L'expression de l'amplitude de la violation de CP comporte en effet le sinus de 𝛅CP (sin(𝛅CP)), en plus du sinus des angles de mélange entre les états de saveurs différentes propres aux neutrinos).
Dans ce cas, l'expérience aurait dû détecter durant ses 10 ans de fonctionnement à Kamioka 68 neutrinos électroniques et 20 antineutrinos électroniques, compte tenu des neutrinos mu et antineutrinos mu envoyés depuis Tokai. Mais les physiciens ont détecté 90 neutrinos électroniques (au lieu de 68) et seulement 15 antineutrinos (au lieu de 20). A partir de ces nombres de neutrinos et antineutrinos détectés, les physiciens de T2K excluent 42% du domaine des valeurs possibles pour 𝛅CP (à 3 sigmas), les valeurs comprises 0,13 rad (7,45°) et 2,803 rad (160,61°). Et la valeur la plus probable que les auteurs obtiennent pour 𝛅CP vaut −1,89 rad (avec des incertitudes −0,58 +0,70). Les valeurs 0 et 𝜋 rad (id est une symétrie parfaite) sont exclues à 95%...


Une telle violation de la symétrie de charge-parité CP qui semble se dessiner dans les neutrinos implique que tous les neutrinos seraient "gauches" et les antineutrinos seraient "droits" en termes de chiralité (le sens de leur spin par rapport à la direction de leur mouvement). Et une théorie très en vogue chez les spécialistes des neutrinos et des particules en général, pour expliquer la très petite masse des neutrinos que nous connaissons, associe aux trois neutrinos légers des partenaires très massifs à chiralité inversée, des neutrinos ultra-massifs qui n'auraient vécu que dans l'Univers primordial très chaud, où ils se seraient rapidement désintégrés en d'autres particules. 
Mais si les neutrinos légers possèdent une asymétrie entre particules et antiparticules, les partenaires massifs de l'Univers primordial devraient s'être désintégrés également de manière asymétrique entre neutrinos et antineutrinos, donnant naissance finalement à une quantité de matière légèrement supérieure à la quantité d'antimatière, à l'origine du surplus qui forme notre Univers aujourd'hui. La clé élégante de l'énigme...

Mais il va falloir attendre encore quelques longues années avant d'obtenir le Graal des 5 sigmas, car même l'expérience américaine concurrente de T2K, NOvA, n'est pas en mesure d'apporter suffisamment de détections pour combiner leur résultat avec T2K jusqu'à ce niveau de signifiance statistique. Il faudra des expériences de plus gros volume comme DUNE aux Etats-Unis qui doit débuter ses mesures en 2027 et l'upgrade majeure de SuperKamiokande qui deviendra HyperKamiokande vers 2028. Les physiciens semblent en tout cas très confiants.
Il semble donc que ce ne soit plus qu'une question de temps pour que les neutrinos nous offrent à nouveau une petite révolution dans la physique des particules, et au-delà...

Source

Constraint on the matter–antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations
The T2K Collaboration
Nature volume 580 (16 april 2020)


Illustrations

1) Traces de la détection d'un neutrino électronique (à gauche) et d'un antineutrino électronique (à droite) dans SuperKamiokande par l'émission de lumière Cherenkov de la particule secondaire produite (électron ou positron) (T2K Collaboration)

2) Une de Nature du 16 avril 2020 montrant la cuve de SuperKamiokande (Nature Springer)

3) Vue schématique de la production d'un faisceau de neutrinos dans l'expérience T2K (Collaboration T2K)

mardi 14 avril 2020

Record d'énergie pulvérisé par une supernova hyperlumineuse


C'est un nouveau record auquel nous venons d'assister, celui de la supernova la plus énergétique jamais observée : 500 plus lumineuse qu'une supernova normale. Détectée en février 2016 en provenance d'une galaxie très lointaine, sa lumière résiduelle a pu être suivie durant trois ans et fournit aujourd'hui la conclusion qu'il s'agit de l'explosion de l'une des étoiles les plus massives que l'on ait observée... Une étude publiée dans Nature Astronomy.



samedi 11 avril 2020

Saturne : la chaleur des aurores polaires se diffuse vers l'équateur


La température élevée des hautes couches atmosphériques de Saturne ne peut pas être expliquée par le seul échauffement solaire. Des nouvelles données obtenues par la sonde Cassini lors de ses dernières orbites autour de Saturne fournissent aujourd'hui une explication viable de la source de chaleur qui serait responsable de cette température deux fois trop élevée. Une étude parue dans Nature Astronomy.



jeudi 9 avril 2020

Observation d'une anisotropie de l'Univers !

Une campagne d'observations en rayons X de plusieurs centaines d'amas de galaxies distribués dans toutes les directions dans le ciel vient de mener à une conclusion incroyable : l'expansion de l'Univers ne serait pas isotrope ! Ces mesures statistiquement très robustes pourraient faire vaciller le paradigme cosmologique construit depuis 70 ans. L'imposant article de 42 pages décrivant cette découverte a été publié hier dans Astronomy and Astrophysics



mardi 7 avril 2020

Premières images à très haute résolution d'un jet de trou noir supermassif par l'Event Horizon Telescope


Alors que la campagne d'observation de l'Event Horizon Telescope de ce printemps a été annulée pour des raisons évidentes, après celles de 2018 et 2019 (pour d'autres raisons), les données de 2017 qui avaient permis l'image historique de la silhouette de M87* donnent encore des résultats stupéfiants, mais sur d'autres objets qui avaient été observés en même temps que les trous noirs emblématiques. Aujourd'hui, ce sont les analyses de ces données qui nous offrent la première image de la base d'un jet de trou noir supermassif à très haute résolution. Une étude parue dans Astronomy & Astrophysics.



lundi 6 avril 2020

Anomalie chimique du Soleil : Jupiter en cause


La composition du Soleil est différente de celle de la majorité des étoiles similaires en température, gravité de surface et métallicité. Les éléments réfractaires (qui composent par ailleurs les planètes rocheuses) y sont notamment 10% moins abondants que dans ces autres étoiles, ce qui n'est pas le cas des éléments plus volatils. Deux astrophysiciens britanniques proposent une solution pour expliquer ce phénomène : tout serait la faute de Jupiter... Une étude parue dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.



vendredi 3 avril 2020

GRB : Trace d'un cocon de matière entourant le jet ultra-relativiste


Il est possible de connaître l'environnement immédiat du progéniteur d'un sursaut gamma (GRB) en observant l'explosion longtemps après le sursaut et dans d'autres longueurs d'ondes. C'est ainsi que des chercheurs taiwanais et japonais détectent la présence d'un cocon de matière modérément relativiste entourant le jet de matière lié à l'explosion. Une étude parue dans The Astrophysical Journal Letters.




mardi 31 mars 2020

Détection formelle d'un trou noir de masse intermédiaire


En 2006, une forte éruption de rayons X provenant d'une source nommée  3XMM J215022.4−055108 a été observée et attribuée soit à une destruction maréale d'étoile par un trou noir de quelques dizaines de milliers de masses solaires situé dans une galaxie lointaine ou soit à l'éruption d'une étoile à neutrons dans notre galaxie. Aujourd’hui, une équipe américano-française fait de nouvelles observations et conclue sur la première hypothèse, faisant de cette détection la première sans équivoque d'un trou noir de masse intermédiaire. Une étude à paraître dans The Astrophyscical Journal Letters.



samedi 28 mars 2020

Axions : Superbes avancées expérimentales et théoriques

L'axion, ou boson de Peccei-Quinn, est un candidat très sérieux pour être la particule de matière noire tant recherchée. De nombreuses équipes partout dans le monde travaillent à sa détection, tandis que des théoriciens creusent le modèle théorique proposé en 1977. Aujourd'hui, une équipe d'expérimentateurs coréens publie ses premiers résultats pour une plage de masse autour de 6,7 µeV en atteignant une sensibilité record, tandis que deux théoriciens américain et japonais démontrent que le champ quantique associé à l'axion, en plus de la non violation de la symétrie CP dans l’interaction forte pour laquelle il avait été imaginé, peut aussi expliquer l'asymétrie matière/antimatière, en plus de la matière noire... Deux études parues dans le même numéro de Physical Review Letters.   



jeudi 26 mars 2020

Uranus : Un plasmoide trouvé dans des données de plus de 30 ans


Le 24 janvier 1986, la sonde américaine Voyager 2 survolait Uranus 81500 km au dessus du sommet de ses nuages, enregistrant des données précieuses sur la planète de glace. Aujourd'hui, des chercheurs refouillent ces données et dévoilent un secret resté longtemps enfoui. Une étude parue dans Geophysical Research Letters.



lundi 23 mars 2020

Un scénario élégant pour expliquer les trous noirs supermassifs


Une équipe d'astrophysiciens italiens vient de publier une solution élégante pour expliquer la création des graines des trous noirs supermassifs et leur grossissement rapide. Elle serait liée à la migration et à la fusion de milliers de résidus compacts d'étoiles massives (étoiles à neutrons et trous noirs stellaires) dans les régions centrales des toutes premières galaxies. Une étude parue dans The Astrophysical Journal.



vendredi 20 mars 2020

Percée sur l'origine des magnétars


Une équipe franco-allemande vient de publier une étude qui fournit une très bonne piste pour expliquer la formation des magnétars, ces pulsars aux champs magnétiques extrêmes. Le champ magnétique initial subirait une forte amplification liée à la rotation très rapide de l'étoile à neutrons. Une étude parue dans Science Advances.



mardi 17 mars 2020

Quand deux galaxies naines fusionnent...


Que ce passe-t-il lorsque deux galaxies naines entrent en collision ? Des nouvelles observations d'une galaxie très particulière, nommée VCC 848 viennent de donner une réponse. Une étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters.



dimanche 15 mars 2020

Découverte de 9 nouvelles FRB répétitives


La collaboration Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) vient d'annoncer la découverte de 9 nouvelles FRB répétitives, ce qui permet de commencer à faire des statistiques sur ces phénomènes encore mal compris, et d'en tirer certaines informations précieuses... Une étude publiée dans The Astrophysical journal Letters.



vendredi 13 mars 2020

L'impact des méga-constellations de satellites sur l'astronomie


Une étude menée par l'ESO (European Southern Observatoy) s'est penchée sur l'impact sur les observations astronomiques que devraient avoir les méga-constellations de milliers de satellites qui sont programmées, non seulement par SpaceX mais aussi par Amazon, OneWeb et d'autres acteurs de l'industrie spatiale.  Un constat accablant publié dans Astronomy & Astrophysics.




mardi 10 mars 2020

Mesure inédite de la taille d'une étoile à neutrons


Une équipe de physiciens et d'astrophysiciens parvient à déterminer la meilleure mesure à ce jour de la taille d'une étoile à neutrons, grâce aux observations des multimessagers, ondes gravitationnelles et électromagnétiques, de l'événement de fusion d'étoiles à neutrons GW 170817. Une étude publiée dans Nature Astronomy.



vendredi 6 mars 2020

Découverte du blazar le plus lointain: dans l'Univers âgé de moins de 1 milliard d'années

Il est nommé PSO J0309+2717, c'est le blazar le plus lointain qui ait jamais été observé. Sa lumière a parcouru 12,9 milliards d'années avant d'arriver dans nos télescopes. Il se trouve dans l'Univers âgé de 900 millions d'années, quand il était 7 fois plus petit qu'aujourd'hui. L'équipe italienne qui a fait cette découverte publie ses travaux dans Astronomy & Astrophysics.



jeudi 5 mars 2020

Le champ magnétique de la Voie Lactée révélé par des pulsars du halo

Comment faire pour mesurer le champ magnétique de notre galaxie dans son halo, au dessus ou en dessous du plan de son disque ? Une équipe d'astrophysiciens a trouvé une solution : il suffit d'observer la polarisation des ondes électromagnétiques qui sont produites par des pulsars, et ça tombe bien car dans le halo galactique se trouve un amas globulaire qui contient de nombreux pulsars... Une étude parue dans Nature Astronomy.




lundi 2 mars 2020

Trois trous noirs supermassifs au coeur d'un quasar


Ce n'est pas un, ni deux, mais trois trous noirs supermassifs que des astrophysiciens français viennent de mettre en évidence au centre d'un quasar. Cette découverte a été faite grâce à la déformation des jets polaires du noyau actif observés à haute résolution, et permet de comprendre le mouvement apparent de cette source radio dans le temps. Une étude parue dans Astronomy & Astrophysics.



vendredi 28 février 2020

Débauche d'énergie dans l'amas de galaxies d'Ophiuchus


Un nouveau record d'énergie éruptive issue d'un trou noir supermassif vient d'être observée dans l'amas de galaxies d'Ophiuchus situé à 390 millions d'années-lumière. Cette "éruption" passée est 5 fois plus énergétique que le précédent record. L'étude est publiée dans The Astrophysical Journal.



jeudi 27 février 2020

Mesure de la variation d'une constante fondamentale à proximité de Sgr A*


Et si les constantes fondamentales n'étaient pas constantes dans l'espace-temps ? Cette idée a été proposée depuis longtemps pour tenter d'aller au-delà de la relativité générale et des modèles standards de la cosmologie ou des particules. Une idée qui est aujourd'hui encore testée par l'observation, cette fois-ci concernant la constante de structure fine α, et à proximité du trou noir supermassif Sgr A* dans un fort champ gravitationnel. L'écart relatif par rapport à la valeur mesurée sur Terre ne dépasse pas 10-5... Une étude publiée dans Physical Review Letters.




mardi 25 février 2020

Surprise métallique dans la galaxie du Sombrero


La galaxie du Sombrero (M104) est l'une des galaxies les plus connue des astronomes amateurs, mais sa nature exacte et son histoire sont toujours inconnues. Des observations récentes du halo de M104 sur la composition de ses étoiles (leur métallicité) viennent de mettre en évidence un résultat complètement inattendu, révélant un passé violent... Une étude parue dans The Astrophysical Journal.



lundi 24 février 2020

Mesure de la densité de matière en désaccord avec les résultats de Planck


Une analyse fine du cisaillement gravitationnel (effet de lentille faible) produit sur la lumière de milliers de galaxies lointaines par les filaments de matière situés sur la ligne de visée vient de fournir une valeur de la densité de la matière de l'Univers Ωm, en net désaccord avec la valeur déduite par les mesures du fond diffus cosmologique par Planck. Une étude publiée dans Astronomy & Astrophysics.



jeudi 20 février 2020

Le petit mystère du kaon neutre


Une observation étrange dans une expérience de physique des particules japonaise étudiant la désintégration des kaons neutres semble montrer l'existence d'une nouvelle particule ou d'une nouvelle interaction. Même si ces résultats doivent encore être confirmés, une certaine excitation se fait sentir parmi les physiciens. Les interprétations possibles de ces premiers résultats sont publiés dans Physical Review Letters.



mardi 18 février 2020

Une nouvelle façon de détecter des exoplanètes


Une toute nouvelle méthode de détection d'exoplanètes vient de voir le jour : la détection d'aurores stellaires en ondes radio. La première détection de ce type sur une étoile naine rouge vient d'être publiée dans Nature Astronomy.