Pourquoi y a-t-il plus de matière que d'antimatière dans l'Univers ? Cette question est aujourd'hui l'une des plus importantes que se posent les physiciens des particules, les astrophysiciens et les cosmologistes. Alors que le modèle standard de la physique des particules n'explique pas cette différence, des extensions du modèle standard peuvent, elles, l'expliquer, mais sous la condition que le neutrino ait un comportement particulier, celui d'être sa propre anti-particule. Cette idée a été imaginée dans les années 1930 par le (génial) physicien italien Ettore Majorana. Aujourd'hui, plusieurs expériences tentent de mettre en évidence ce comportement des neutrinos. La plus avancée d'entre elles, GERDA (GERmanium Detector Array) vient de fournir ses derniers résultats, négatifs, mais époustouflants.
Astronomie, Astrophysique, Astroparticules, Cosmologie. L'infini se contemple, indéfiniment. ISSN 2272-5768
10/04/17
GERDA bat un nouveau record dans la traque aux neutrinos de Majorana
Pourquoi y a-t-il plus de matière que d'antimatière dans l'Univers ? Cette question est aujourd'hui l'une des plus importantes que se posent les physiciens des particules, les astrophysiciens et les cosmologistes. Alors que le modèle standard de la physique des particules n'explique pas cette différence, des extensions du modèle standard peuvent, elles, l'expliquer, mais sous la condition que le neutrino ait un comportement particulier, celui d'être sa propre anti-particule. Cette idée a été imaginée dans les années 1930 par le (génial) physicien italien Ettore Majorana. Aujourd'hui, plusieurs expériences tentent de mettre en évidence ce comportement des neutrinos. La plus avancée d'entre elles, GERDA (GERmanium Detector Array) vient de fournir ses derniers résultats, négatifs, mais époustouflants.
09/04/17
08/04/17
Découverte de 2 nouvelles galaxies minuscules munies de trous noirs supermassifs
Deux cas de trous noirs supermassifs situés au centre de galaxies naines ultra-compactes viennent d'être trouvés, ils viennent donc s'ajouter à l'unique cas (jusque là) découvert il y a trois ans. Ces galaxies sont si petites et ces trous noirs si gros qu'à eux seuls, ils représentent plus de 10% de la masse de leur galaxie.
05/04/17
Découverte d'une galaxie massive entièrement formée en 100 millions d'années
La formation des galaxies recèle décidément bien des mystères. Des astrophysiciens viennent d'observer dans l'Univers seulement âgé de 1,65 milliards d'années une galaxie très massive à l'état quiescent, déjà complètement "terminée", ne formant plus aucune étoile. L'observation de cette galaxie qui a mis 100 millions d'années pour se former pose de nombreuses questions aux spécialistes.
30/03/17
Chandra détecte une bouffée de rayons X d'origine totalement inconnue
Une mystérieuse bouffée de rayons X vient d'être détectée par le télescope spatial Chandra X-ray Observatory dans son image la plus profonde (le Deep Field South). Cet événement est probablement dû à un événement destructif, mais il pourrait aussi avoir une origine très différente et encore inconnue.
Observation de galaxies jeunes au milieu d'énormes halos de gaz
Une étude montre la présence de galaxies jeunes au milieu de très vastes halos d'hydrogène situés 1,5 milliards d'années après le Big Bang. Les deux galaxies lointaines observées sont en phase d'intense production d'étoiles. Cette observation effectuée avec ALMA, dévoile un peu plus les processus de formation des premières galaxies.
28/03/17
Dans les sables électriques de Titan
Une équipe de recherche américaine montre que les grains de sable qui couvrent la surface de Titan, le plus gros satellite de Saturne, sont chargés électriquement. Cette charge électrique serait dûe à la friction et persisterait plusieurs mois, avec la possibilité d'accrocher des molécules d'hydrocarbures et expliquerait les formes étranges des dunes de Titan.
26/03/17
"Le mystère de la matière noire", documentaire à voir ou à revoir
Si vous l'avez raté samedi soir sur Arte, retrouvez ce superbe documentaire de Cécile Denjean (pour 6 jours encore).
22/03/17
Observation de structures magnétiques de la taille d'un amas de galaxies
Des astronomes allemands et américains viennent de détecter des structures de champ magnétique ordonnées qui s'étendent sur plusieurs millions d'années lumière. Il s'agit des champs magnétiques les plus étendus connus à ce jour.
Les amas de galaxies sont les plus grandes structures liées par la gravitation. Ils peuvent atteindre une dimension de l'ordre de 10 millions d'années-lumière, soit une centaine de fois la taille de notre galaxie, et peuvent contenir jusqu'à plusieurs milliers de galaxies. Les amas de galaxies peuvent subir des collisions entre eux ce qui entraîne la création d'ondes de choc dans le gaz chaud qui les peuple et qui entoure les galaxies. Il en est de même pour les champs magnétiques. Rappelons qu'un champ magnétique apparaît lorsqu'une charge électrique est en mouvement, et les mouvements de particules chargées ne manquent pas au sein des galaxies et aux alentours. Il existe alors un champ magnétique global, somme vectorielle des champs magnétiques locaux.
Ces ondes de choc induites sur le gaz et les champs magnétiques lors des collisions d'amas produisent des structures visibles sur les bords des amas par leur émission radio qui ont la forme caractéristique d'arcs. Depuis la découverte de la première relique de collision de ce type en 1970, environ 70 arcs radio ont pu être mis en évidence dans des amas de galaxies, mais on estime que leur nombre doit être beaucoup plus élevé. La compression des champs magnétiques a pour effet d'ordonner les lignes de champ, ce qui, par la suite affecte directement les ondes radio émises dans l'amas en les polarisant linéairement.
C'est ce phénomène de polarisation que l'équipe germano-américaine menée par la jeune chercheuse Maja Kierdorf a observé sur quatre amas de galaxies avec le radiotélescope de 100 m du Max Planck Institute für Radioastronomie de Effelsberg en Allemagne. Il s'agit des amas CIZA J2242+53 et sa relique radio surnommée "la Saucisse", 1RXS 06+42 et sa relique radio dénommée "la Brosse à dents", ZwCl 0008+52 et enfin l'amas Abell 1612.
Ils ont observé des longueurs d'onde de 3 et 6 cm, qui offrent la moindre absorption par le milieu intergalactique. La polarisation observée, très élevée (supérieure à 50%) permet aux chercheurs de quantifier la valeur du champ magnétique et son degré d'alignement. Ce haut degré de polarisation indique que les vecteurs du champ magnétique sont quasi parfaitement alignés le long de la structure relique, comme ce qui serait attendu pour un front d'onde de choc observé par la tranche.
Les auteurs de cette étude publiée dans Astronomy and Astrophysics, ont également élaboré une méthode pour déterminer, à partir du degré de polarisation, le rapport entre la vitesse des nuages de gaz en collision et la vitesse du son locale, ce qu'on appelle le nombre de Mach, et ils trouvent une valeur supérieure à 2,2 pour les reliques de la Saucisse et de la Brosse à dents, ce qui indique que la vitesse de collision devait être de l'ordre de 2000 km/s, une vitesse plus élevée que ce qui avait pu être inféré à partir d'observations de l'émission de rayons X.
Mais les astrophysiciens observent également un phénomène qu'on appelle la "rotation de Faraday" : le plan de polarisation de l'émission radio des reliques de collision tourne en fonction de sa longueur d'onde. Cela signifie que des champ magnétiques alignés existent dans tout le volume de l'amas et c'est son association avec le gaz chaud intergalactique qui produit la rotation de Faraday observée. Cela en ferait ainsi les plus vastes structures magnétiques (champs magnétique aligné) connues. Les astrophysiciens estiment même que ces champs magnétiques doivent s'étendre au delà des amas de galaxies eux-mêmes...
Référence
Relics in galaxy clusters at high radio frequencies
M. Kierdorf et al.,
Astronomy & Astrophysics 600, A18 (april 2017)
Illustrations
Cartographie de la relique radio de l'amas CIZA J2242+53 distant de 2 milliards d'années-lumière, cette relique est surnommée "la Saucisse" du fait de sa forme. Image crée avec le radiotélescope de 100 m de Effelsberg. Les couleurs indiquent l'intensité de la polarisation linéaire. (Kierdorf et al.)
19/03/17
GW151226 : l'événement "ondes gravitationnelles" qui n'en était presque pas un
Alors que LIGO annonce déjà 3 nouveaux candidats de fusions de trous noirs en 30 jours de prises de données de la deuxième campagne de mesures qui a débuté en novembre dernier, une nouvelle analyse de la première campagne vient d'être publiée et montre que le second événement qui a été détecté en décembre 2015 aurait pu n'apparaître que comme du bruit sans l'application d'algorithmes élaborés.
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