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Mise à jour : 16 Septembre 2005

 

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ARCHIVES DES ASTRONEWS

Sommaire de ce numéro :  

 

qLes ondes gravitationnelles : CR de la conférence de Alain Brillet à l'IAP. (16/09/2005)

qÉnergie sombre et Univers : Espérance de vie : 20 Milliards d'années ! (16/09/2005)

qLe sursaut le plus éloigné dans le temps et dans l'espace! (16/09/2005)

qCérès : Une nouvelle vue du premier astéroïde. (16/09/2005)

qDeep Impact : Retour sur impact. (16/09/2005)

qHayabusa : Itokawa en vue, ce n'est pas du chinois, c'est du japonais! (16/09/2005)

qCassini Saturne : Atmosphère, atmosphère… (16/09/2005)

qCassini-Saturne : Du nouveau sur les anneaux. (16/09/2005)

qMagazine conseillé : "La Lumière fut" avec l'Astronomie du mois de Septembre! (16/09/2005)

 

 

 

 

ÉNERGIE SOMBRE ET UNIVERS : ESPÉRANCE DE VIE : 20 MILLIARDS D'ANNÉES ! (16/09/2005)

 

L'Univers ne fait pas assez de bébés (galaxies) d'après une étude de l'Université d'Édimbourg. En effet c'est la conclusion d'une analyse de la lumière de 40.000 galaxies.

 

Comment en est on arrivé là?

 

Il faut revenir sur la composition de l'Univers telle qu'on l'envisage aujourd'hui.

Faire donc le bilan matière, en fait comme d'après Albert matière et énergie sont deux équivalents, il faut étudier le bilan énergie/matière de notre Cosmos.

 

Nous (je veux dire, moi, vous, les microbes les éléphants les planètes, étoiles et galaxies) ne représentons que même pas 5% de la composition de l'Univers, triste n'est ce pas, nous ne sommes même pas la majorité! C'est ce qu'on appelle la matière baryonique (nous sommes composés de baryons : protons neutrons électrons).

 

En effet, on s'est aperçu que les galaxies ne tournaient pas à la bonne vitesse et que donc il y avait à proximité de celles-ci d'immenses réservoirs de matière de type inconnue et qu'on a baptisé poétiquement matière sombre ou noire (an anglais dark matter). De même l'effet de lentilles gravitationnelles par cette matière "invisible" nous rend compte de sa réelle présence. Celle-ci occupe approximativement 20% de l'Univers.

 

 

Ce n'est pas tout, on sait depuis la glorieuse époque (1930) de Edwin Hubble que l'Univers est en expansion, mais on est certain maintenant (observation des super nova Ia , nos chandelles standard ou étalons de lumière parsemant l'Univers et qui sont plus éloignées que prévu!) que cette expansion s'accélère depuis quelques 7 milliards d'années, comme obéissant à une force répulsive (ou antigravité) que l'on ne connaît pas et qui ne serait active qu'à des distances galactiques.

 

De même lorsque l'on s'intéresse à la "courbure" de l'Univers et qu'on la mesure (satellite WMAP par exemple) on s'aperçoit qu'il est pour ainsi dire "plat" ou euclidien; ceci nous conduit à penser que seule la matière sombre NE PEUT PAS "courber" l'espace de cette façon, il y a donc autre chose "là bas", la matière sombre et ordinaire ne comptant que pour ¼ dans l'effet sur la courbure.

 

C'est ainsi qu'on a introduit la notion d'énergie sombre ou noire (dark energy) et qui constitue les ¾ de l'Univers.

 

 

 

Il est à remarquer que matière sombre et énergie sombre sont aujourd'hui du même ordre de grandeur, aucune de ces deux formes n'est fondamentalement supérieure à l'autre , pourquoi? Hasard? Le passé a été dominé par la matière, le futur sera dominé par l'énergie, pourquoi sommes nous à la croisée des chemins? Restons bien humble devant ce mystère.

 

 

Cette énergie noire est souvent assimilée à la fameuse constante cosmologique L d'Einstein, introduit par celui ci en 1917 afin de rendre ses équations de la relativité générale plus conformes à ce qu'il croyait (univers statique).

 

Une remarque à propos de cette constante introduite par Einstein. Notre ami Albert comme la plupart des astrophysiciens de l'époque pensait à un univers statique, or ses fameuses équations menaient à un Univers en expansion, alors il ajouta simplement un terme négatif (répulsif) afin de compenser l'expansion et arriver à un Univers stable.

Pas de chance quelques années plus tard Hubble mit en évidence la fuite des galaxies et Einstein prit sa gomme pour supprimer cette constante maintenant gênante.

En fait on pense maintenant la réintroduire (les intuitions d'Albert étaient certainement aussi géniales) en changeant son signe afin de lui donner le rôle principal car l'expansion s'accélère.

 

 

Comment connaît on les différentes proportions de ces composants, tout "simplement" (ce n'est pas simple du tout en fait) en les pesant, grâce par exemple au satellite WMAP et en étudiant la répartition des fluctuations du CMB on a une idée de la "courbure" de l'Univers qui est influencée par la matière/énergie.

 

L'univers et son destin est déterminé par sa "courbure" , il peut être ouvert (sphère) ou positif ; plat (ou euclidien) ou nul,  ou fermé (hyperbole) ou négatif.

 

Cette courbure est déterminée par la DENSITÉ DE MATIÈRE ET D'ÉNERGIE contenue.

Pour une certaine densité appelée densité critique, il est plat, si la densité totale est supérieure il est fermé, si elle est inférieure il est ouvert.

 

On peut écrire mathématiquement cette composition en introduisant les densités normalisées (par rapport à cette densité "critique") correspondantes.

Notation : b=baryonique ; dm : matière sombre ; lambda : énergie sombre

 

Wb + Wdm + WL = 1

 

 

C'est le fait que l'Univers soit en expansion accélérée à cause de l'influence de l'énergie noire qui rend sa dilution inéluctable et sa durée de vie limitée.

 

Le Dr Alan Heavens (un nom prédestiné, cela veut dire Ciel en anglais!!) de l'Université d'Édimbourg a même pronostiqué sa fin pour dans approx 20 milliards d'années.

Il faut quand même être prudent car on a notre portée uniquement que ce que l'on voit (la matière baryonique visible) et on ne sait pas grand chose sur la répartition de ce qui est invisible.

 

Afin d'affiner ces mesures, les astrophysiciens ont besoin d'étudier un million de galaxies au moins, ce qui devrait être fait dans les 10 prochaines années.

 

Cela va peut être susciter des vocations parmi nos jeunes étudiants.

 

 

 

Mais comment peut on mettre en évidence cette énergie sombre?

 

Des scientifiques des Berkeley Labs et du Dartmouth College pensent être sur une piste.

Ils ont mis sur pied un ensemble d'expérience au sein du JDEM (Joint Dark Energy Mission) de la NASA et du DOE (Département de l'Énergie).

 

La base de cette mission est une sonde appelée SNAP : SuperNova/Acceleration Probe, qui doit permettre de distinguer entre plusieurs scénarios possibles pour cette énergie sombre et donc entre plusieurs destins (fates en anglais) de l'Univers . Il peut notamment soit continuer à s'accélérer indéfiniment ou alors s'écrouler sur lui même (Big Crunch).

 

(Dessin des scénarios possibles par la NASA)

 

 

 

 

 

  

Comme cette énergie inconnue forme la plus grande partie de l'Univers, c'est elle qui va déterminer donc notre destin, d'où l'importance des ces mesures.

 

 

Le projet SNAP consiste en un télescope de 2m placé en orbite afin de s'intéresser uniquement au SN Ia et devrait permettre d'éliminer certains scénarios. Voir absolument toutes les pages de leur site.

 

 

 

 

POUR ALLER (VRAIMENT) PLUS LOIN :

 

Conférence d'Hubert Reeves à La Villette sur matière et énergie sombres.

 

Un bijou en anglais par le professeur Sean Caroll de l'Université de Chicago, une présentation simple et claire sur notre Univers et sa composition (cela s'appelle "the preposterous Universe", littéralement, l'Univers absurde, mais vous verrez que ce n'est pas si absurde que cela) c'est facile à lire même si vous ne dominez pas l'anglais, ne réfléchissez pas allez-y faites moi confiance, vous ne le regretterez pas.

 

The Universe Adventure (anglais) : génialement simple pour comprendre l'origine et la composition de l'Univers, comprend aussi des quiz pour voir si vous suivez!

 

L'énigme de la matière noire par Alain Bouquet.

 

La matière noire par l'ENS de Lyon.

 

C'est quoi la matière noire par IN2P3 de Montpellier (6 pages format pdf).

 

Les secrets de la matière noire de Futura Sciences :

 

Univers et big bang par notre ami JC Boulay : un classique clair à voir et revoir.

 

Thierry Lombry de Luxorion n'est pas en reste avec son chapitre sur la matière et l'énergie sombres.

 

De Lyon, excellent sur la matière noire.

 

L'univers aura-t-il une fin par les astrofiles

 

L'énergie sombre : le coté obscur de l'Univers : par votre serviteur dans un astronews précédent.

 

Le Télescope Hubble et la constante cosmologique

 

 

 

PUS COMPLEXE :

 

The cosmic triangle par l'Université Cornell.

 

Dark energy dominates the universe by University of Bonn : très bien fait, excellent résumé de la situation.

 

The cosmological constant is back : 10 pages pdf par Michael Turner de l'Université de Chicago, l'inventeur du terme "dark energy" :

 

Astroparticules et cosmologie  IN2P3. (21 pages format pdf). Très bon.

 

Cosmologie par Ned Wright (anglais) en plusieurs chapitres assez bien documenté, il faut suivre attentivement.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LE SURSAUT LE PLUS ÉLOIGNÉ DANS LE TEMPS ET DANS L'ESPACE (16/09/2005)

(dessin NASA)

 

Le 4 Septembre 2005 s'est produit un sursaut gamma d'une distance jusque là jamais égalée, cette explosion d'une super nova se transformant en trou noir, s'est produite à 12,6 milliards d'années lumière, soit moins de 1 milliard d'années lumière après le Big Bang.

 

C'est le satellite Swift en orbite depuis presque un an (dont a déjà parlé) qui l'a détecté en premier et a passé l'information rapidement au réseau de télescopes terrestres permettant au VLT de l'ESO de le photographier.

 

L'intérêt de ce sursaut (ou GRB en anglais) est qu'il est situé à des distances cosmologiques (redshift 6,3), c'est presque un jet de lumière primordiale.

Les astrophysiciens ont ainsi accès aux premières formations de l'Univers, et vont essayer de dater la formation des premières étoiles et des premières galaxies.

 

 

Ce sursaut gamma a duré plus de 200 secondes ce qui est assez exceptionnel, il n'a pas été vu dans le visible mais dans le proche IR signifiant que l'environnement devait être encombré de poussières galactiques.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CÉRÈS : UNE NOUVELLE VUE DU PREMIER ASTÉROÏDE. (16/09/2005)

(photo HST)

 

C'est le 1^er Janvier 1801 que Guiseppe Piazzi par hasard alors que tout le monde était à la recherche de la planète manquante entre Mars et Jupiter (on était obsédé par la loi de Bode à l'époque), découvrit dans sa lunette depuis son balcon de Palerme, ce qu'il prit pour cette planète.

Il la baptisa Cérès, nom de la déesse romaine de l'agriculture.

Elle faisait en fait 1000km de diamètre et était bien située vers les 400 millions de km comme prévu.

 

Malheureusement on découvrit peu à peu beaucoup d'autres "planétoïdes" dans cette zone qui allait devenir la ceinture des astéroïdes. Piazzi devait déchanter, Cérès n'était pas une planète mais seulement le plus gros des astéroïdes.

 

Jusqu'à présent on avait pas d'images bien claires de Cérès, cela change, le télescope Hubble s'est consacré il y a peu à celui-ci (267 images en tout) sur une rotation complète (9h) et a ainsi bien confirmé qu'il était rond et donc peut être différencié comme notre Terre. On pense qu'il possède un noyau rocheux, un manteau glacé et une fine couche de poussières.

On espère aussi trouver beaucoup de glace d'eau en sous sol, car sa densité est de l'ordre de 2 (Terre 5,5) et que l'on en a détecté dans son spectre.

 

La tache blanche de l'image n'est pas expliquée, est ce de la glace? On ne sait pas encore.

Cérès est malgré cette photo très sombre (albédo 0,10), le contraste a été fortement augmenté afin de la rendre lisible.

 

 

 

On pense que Cérès est une planète à l'état d'embryon (représente 25% de la masse totale de la ceinture d'astéroïdes), qui n'a pas pu terminer sa formation due à la présence de Jupiter (les corps dans la zone des astéroïdes sont pris entre deux feux : l'attraction du Soleil et l'attraction de Jupiter, dès qu'ils deviennent trop gros ils se brisent par les forces de marée).

 

Il faudra attendre 2015 pour avoir plus d'information sur Cérès, une sonde lui est dédié, la mission DAWN.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DEEP IMPACT : RETOUR SUR IMPACT. (16/09/2005)

(Photos NASA/UMD et Spitzer)

 

D'après les scientifiques de la mission et notamment son responsable, Mike A'Hearn, l'impact a révélé beaucoup plus d'informations surprenantes que prévu.

 

Par exemple, la structure même de ce noyau de comète serait d'une consistance plus fine qu'un tas de talc, cet ensemble ne tient que par la gravité (qui est quand même très faible, moins de 10.000 fois moins que la gravité terrestre! Vitesse de libération 1m/sec : 3,6km/h, si vous éternuez trop fort sur Tempel 1, vous partez dans l'espace!!).

 

On a aussi vu clairement ce qui semble être des cratères d'impact (comme sur la photo ci-contre, où l'impact s'est produit entre les deux cratères du bas là où se trouve la grande flèche) ce qui n'était pas le cas sur d'autres noyaux de comètes vus de si près  (les cratères aperçus sur les autres noyaux de comètes sont on le pense, des cratères de dégazage).

 

La barre blanche représente 1km.

Les zones marquées a et b sont très lisses et nous n'avons pas encore de bonnes explications pour cela.

 

 

 

Mais une des grandes découvertes, a été de détecter des molécules à base de carbone dans les éjecta après l'impact. Cela prouve que les comètes contiennent des éléments organiques et que selon beaucoup de théories elles auraient pu ainsi semer la vie dans notre système solaire (et au delà pourquoi pas?), lors d'impacts planétaires. (la panspermie)

 

 

L'analyse des données s'est faite en partie par le Dr Olivier Groussin (voir photo) de l'UMD, Université du Maryland, (mais formé à l'Observatoire de Marseille, LAM).

Il est post doc à l'UMD depuis un an et demi et a passé une thèse d'astronomie au LAM sur les noyaux cométaires.

 

Il nous explique sa contribution à la mission Deep Impact :

 

 

 

 

"Ma participation à la mission Deep Impact comporte plusieurs volets. D'un point de vue instrumental, j'ai effectué la calibration des cameras de la sonde (HRI et MRI) et de l'impacteur (ITS), qui nous ont toutes donné des images fantastiques.

 

D'un point du vue scientifique, j'ai développé un modèle pour interpréter les spectres infrarouges du spectromètre HRI-IR, et je travaille aussi sur les propriétés thermiques et l'activité du noyau de Tempel 1.

A ce sujet, j'ai réalisé la première carte de température d'un noyau cométaire [voir image]. La température a la surface du noyau varie de 260 K a 330 K. L'inertie thermique du noyau est faible.

Cela implique un noyau a faible conductivité thermique, donc poreux.

 

 

Par ailleurs, l'absence de région froide (inférieure a 200 K) en surface indique que l'activité cométaire (i.e. la sublimation des glaces d'eau de CO et de CO2) a probablement lieu sous la surface, dans les premières

couches internes du noyau. "

 

 

 

Un noyau poreux (comme une éponge) et donc très peu conducteur de la chaleur, voudrait dire que la glace constituant l'intérieur pourrait rester en l'état depuis l'origine du système solaire.

 

Cette grande porosité de l'état de surface risque d'ailleurs de poser des problèmes lors de l'atterrissage de Rosetta, il ne faudrait pas que l'on s'enfonce dans le sol de la comète.

 

Ces données ont aussi indiqué la présence (bien entendu) d'eau vaporisée par la chaleur de l'impact, suivi quelques secondes plus tard par les raies d'absorption de la glace éjectée du sous sol du cratère.

 

 

 

Le télescope spatial en IR Spitzer a aussi étudié l'impact avec son spectromètre et nous fournit cette image détaillée. (voir photo ci-contre).

 

On y voit le spectre IR avant (bleu) et après l'impact ainsi que le spectre de Hale Bopp pour comparaison.

 

En étudiant plus en détail ces spectres, on y trouve la trace de : composés de Fer, argile, carbonates, silicates (olivine), et des hydrocarbures aromatiques.

 

On s'éloigne peu à peu de l'image de la boule de neige sale!

 

 

 

Je crois savoir que Mike veut remplacer l'expression "dirty snowball" (boule de neige sale) par "snowy dirtball" (boule de saleté neigeuse!), à suivre….

 

Comment tous ces composants se sont retrouvés dans le noyau de la comète est en partie mystérieux, car ce genre de composants se forment dans un environnement nécessitant de la chaleur, ce qui n'est pas le cas de ce genre de comètes.

 

Il a été aussi annoncé à la dernière conférence astronomique de Cambridge (UK ce mois de Septembre 2005) ces jours ci que le cratère provoqué dans Tempel 1 était de l'ordre de 100m de diamètre et d'un dizaine de m de profondeur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HAYABUSA : ITOKAWA EN VUE, CE N'EST PAS DU CHINOIS MAIS DU JAPONAIS! (16/09/2005)

(Photos et dessins ISAS et JAXA)

 

Voilà une petite sonde dont on a pas beaucoup parlé, c'est une sonde japonaise dirigée vers un petit astéroïde "japonais" baptisé 25143-Itokawa (anciennement 1998 SF 36) en l'honneur d'un pionnier de l'espace japonais.

Cette cible, un NEA (géocroiseur) situé actuellement à 300 millions de km de nous, est relativement petite : 500m dans sa plus grande dimension, période de rotation : 12h.

 

Cette sonde portait d'abord le nom de MUSES-C (cela voulait dire Mu Space Engineering Spaecraft C, Mu était le nom de la fusée et C voulait dire que c'était le troisième essai) et a été lancée de la base d'Uchinoura le 9 Mai 2003.

 

Une fois mis sur la bonne orbite, on a changé son nom en un nom plus poétique :Hayabusa, qui veut dire faucon en japonais.

 

PROFIL DE LA MISSION :

 

La caractéristique de cette mission est la présence à bord de moteurs ioniques (comme sur Smart et sur Deep Space 1). Après approche de l'astéroïde, il est prévu une méthode originale de retour d'échantillons suite à une série de "Touch and Go" comme on dit en aviation.

Elle devrait pour la PREMIÈRE FOIS AU MONDE ramener des échantillons de cet astéroïde

L’atterrissage une fois décidé se passe en larguant un marqueur à basse altitude (100m)

Il sert de signal radar (dessin de gauche) pour un atterrissage en CHUTE LIBRE (faible gravité), ceci afin d’éviter une contamination avec les carburants chimiques.

 

 

 

Ensuite prise d’échantillons prévue pour Novembre 2005 (voir dessin de droite) et re-décollage jusqu’à un nouvel ordre d’atterrissage ailleurs

Une technique originale pour ramasser des échantillons de la surface : la pichenette!

Une bille lancée violemment va soulever de la poussière qui avec la faible gravité (cent mille fois moins que la Terre, vitesse de libération : 0,2m/s!!!) et l’aide d’un aspirateur va aller dans le réceptacle de réception

Une seconde après son atterrissage la sonde re-décolle pour un autre site.

 

Un petit compartiment scientifique (baptisé Minerva) gros comme une boite de conserves devrait aussi être largué à la surface de l'astéroïde afin de mesurer la température et d'autres paramètres. Il devrait être capable de se déplacer en sautant (pas trop fort sinon…).

 

Une fois ces quelques échantillons ramassés, le voyage de retour prend aussi près de 2 ans(été 2007)

Ces échantillons sont mis dans une capsule étanche qui doit être récupéré par parachute au dessus de l’océan

Souhaitons bonne chance à cette extraordinaire mission

 

 

Pour le moment, la sonde vient de se mettre en orbite le 12 Septembre 2005 à 20km de la surface et nous fait parvenir de superbes photos.

 

 

Photo prise le 10 Septembre 2005 à l'approche de l'astéroïde.

 

Photo du 12 Septembre 2005 en orbite à 20km de la surface et en couleur au travers de 3 filtres RGB:

 

 

 

 

Vue d'une rotation autour de cette astéroïde.

 

 

 

 

Pas mal pour une petite mission dont personne n'avait parlé!!!!!!

 

 

 

 

 

 

 

Voir détails et instruments de cette mission sur le site des NEO du JPL.

 

Description succincte de la mission 1 page pdf en anglais.

 

Le site de Hayabusa à l'agence spatiale japonaise JAXA.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CASSINI-SATURNE :ATMOSPHÈRE ATMOSPHÈRE ! (16/09/2005)

(photo NASA/JPL)

 

Comme vous le savez, il y a en ce moment à Cambridge en Grande Bretagne, un grand rendez vous d'astronomie et l'on y parle de Cassini.

 

De nouvelles et extraordinaires images des nuages de Saturne ont été diffuées à cette occasion.

 

À droite on voit les nuages situés 30km sous la couche externe de nuages, ils sont à la pression de 2 bar. À gauche on voit la couche externe située à 1 bar. Plus d'explication sur le site de la mission. Photos prises le 28 Juin 2005 de 1,2 millions de km. À gauche avec : 2.79 micron (red), 1.60 micron (green), et 2.05 micron (blue), à droite à 5,1 micron et en inversion noir/blanc.

L'image de droite correspond à différentes couches dans l'atmosphère de Saturne. Le rouge représente les couches les plus profondes jamais trouvées (pression 2 bars) sur cette planète, mesure à 5,1 micron. Le vert correspond aux mesure à 1,6 micron montrant les nuages des couches supérieures situés à 1 bar. Inversion de luminosité pour affiner les détails. Le bleu correspond à une pression de 0,7 bar dans la très haute atmosphère à 10km au dessus de la zone nuageuse principale. Tous les détails sur le site de la mission.

 

 

On s'aperçoit de la grande diversité de l'atmosphère saturnienne, où les nuages ont pu être analysés par le VIMS (en visible et IR). Beaucoup sont à 30km sous la couche principale, ils sont constitués principalement d'hydrosulfure d'ammoniac ou d'eau, la couche supérieure atmosphérique étant plutôt des nuages d'ammoniaque.

 

La plus belle image de phénomènes atmosphériques reste quand même la tempête en forme de dragon que l'on voit sur cette superbe photo d'un ancien numéro des astronews.

 

 

 

 

Comme d'habitude, vous trouverez toutes les dernières images de Cassini au JPL

 

Les prochains survols : http://saturn.jpl.nasa.gov/home/index.cfm

Tout sur les orbites de Cassini par The Planetary Society; très bon!

 

Voir liste des principaux satellites.

 

 

 

 

 

 

 

CASSINI SATURNE : DU NOUVEAU SUR LES ANNEAUX. (16/09/2005)

(Photos : NASA/JPL)

 

En compléments aux informations publiées dans le dernier astronews sur les anneaux, voici des nouveautés de Cassini.