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Mise
à jour : 9 Avril 2005
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Sommaire de ce
numéro :
qTitan Huygens : compte rendu de la
mission à la Cité des Sciences de Paris du 8 Avril 2005 (09/04/2005)
qLa première planète extra solaire
photographiée : une découverte pas encore très claire et peut être controversée
(exoplanète ou naine brune?), aussi je n'en parle pas encore, attendons un peu
des confirmations. (09/04/2005)
qL'énergie sombre
: Le côté obscur de l'Univers. (09/04/2005)
qLISA cherche des ondes
de gravité! (09/04/2005)
qCassini Saturne : On
fouille les brutes! (09/04/2005)
qCassini Saturne : on
repasse par Titan. (09/04/2005)
qLes rovers martiens.
Et vous nous dites : Je continue!!! (09/04/2005)
qUn Kilo qui a pris un
coup de vieux! (09/04/2005)
qMagazine conseillé :
GEO du mois d'Avril avec la naissance de la Terre en DVD. (09/04/2005)
L'ÉNERGIE SOMBRE :
LE CÔTÉ OBSCUR DE L'UNIVERS! (09/04/2005)
(Photos DES)
L'énergie sombre
(ou noire suivant les traductions), "dark energy" en anglais, est la
composante principale de l'Univers et pourtant on ne la voit pas et on ne la
sent pas.
Il ne faut pas
confondre avec la matière sombre (ou noire), "dark matter" qui elle
est de la matière pure.
Alors comment peut
on discuter sur quelque chose que l'on ne peut pas mesurer, en fait on voit ses
conséquences. Comment cela?
Photo
: image produite par ordinateur d'une partie de l'Univers composé de filaments
(galaxies) baignant dans l'énergie noire. (James Wadsley,
McMaster University, Hamilton, Ontario)
Tout a commencé
avec les super novas d'un type particulier les Ia, elles sont en effet
spéciales car une fois explosée, la super nova brille d'un éclat dont le
maximum est constant quelque soit l'endroit de l'espace, donc elle peut servir
d'étalon de mesure (chandelle standard ou "standard candle" en
anglais) pour déterminer
les distances.
Et bien, on s'est
aperçut à cette occasion que les super novas lointaines étaient d'une
luminosité plus faible que prévue, donc elles étaient PLU LOIN que prévues;
donc que l'Univers (qui est en expansion comme tout le monde le sait) a une
expansion qui S'ACCÉLÈRE !
Elle s'accélère en
fait apparemment depuis quelques milliards d'années.
Il existe donc une
FORCE QUI ACCÉLÈRE CETTE EXPANSION, on l'appelle
l'ÉNERGIE SOMBRE.
Cette force agit
en fait en sens inverse de la gravité, on l'appelle aussi l'énergie du vide.
Cette énergie
aurait prit le dessus sur la matière la délayant dans l'espace
irrémédiablement.
Problème de taille
: on ne l'a jamais mise en évidence, on ne sait
pas quel est le moteur de cette accélération !!!!!
Cette énergie est
peut être ce qu'Einstein avait ajouté par dépit dans ses formules de la relativité
générale, la constante cosmologique (appelée
lambda : Λ ) qui est proportionnelle à une densité d'énergie et qui peut
être positive négative ou nulle, c'est d'ailleurs aussi un problème. Einstein
avait introduit cette constante afin de contrebalancer une contraction de
l'Univers, puis après avoir remarqué (Edwin Hubble) que l'Univers était en
expansion, il l'abandonna en disant que c'était sa plus grande bêtise, en fait
il avait peut être tort.
Mais cette énergie
noire est peut être aussi un champ scalaire de particules inconnues remplissant
l'espace, et appelé quintessence.
C'est pour mettre
fin à toutes ces ambiguïtés qu'on a mis au point le programme Dark Energy Survey (ou DES :
étude de l'énergie sombre) qui va collecter des informations sur
approximativement 300 millions de galaxies et 2000 super novas, s'approchant
des deux tiers de l'histoire de l'Univers.
Ce projet va
utiliser une super caméra CCD de 520 Millions de Pixels
(non je n'ai pas bu, c'est bien ce chiffre) à grand champ qui doit être
installée en 2009 sur le télescope Blanco de 4m de l'observatoire inter
américain de Cerro Tololo au Chili. La surface du ciel étudiée devrait être de
5000 (degré)2
La collaboration
sur ce projet concerne le Fermilab de Chicago,
l'université de l'Illinois, le Lawrence Berkeley Lab et Cerro Tololo, ainsi que
des astronomes du Royaume Uni et d'Espagne.
Les CCD qui seront
utilisés sont en fait différents de ceux de votre APN, ils sont beaucoup plus
sensibles et d'un plus grand rendement.
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La caméra spéciale du projet |
Disposition des modules de CCD |
Cette nouvelle caméra devrait utiliser
plusieurs techniques pour essayer de trouver la bonne définition de l'énergie
sombre; est ce un aspect de la constante cosmologique d'Einstein ou bien une
rupture des forces de gravité ou autre chose.
La première méthode revient à compter
les amas de galaxies, et cela sera la tache principale, qui sera effectuée en
collaboration avec le SPT (South Pole Telescope
ou SPT, le télescope du Pôle Sud).
Il devrait dire si oui ou non l'énergie
sombre a empêché la formation des galaxies au cours du temps, en effet on sait
évaluer suivant les théories actuelles le nombre de galaxies à une distance
donnée.
Une autre technique emploie les
lentilles gravitationnelles en espérant que l'énergie sombre aura joué sur la
distribution de la matière dans l'Univers.
Une dernière technique est basée sur
une méthodologie plus classique : l'étude des super novas de type Ia, ces
chandelles standard de l'Univers.
Nous en
reparlerons au fur et à mesure du développement de ce projet.
POUR
ALLER PLUS LOIN :
Hubert Reeves nous
parle de matière
et énergie sombres.
Une présentation
Power Point de Berkeley (en anglais donc) sur dark
matter et dark energy, un peu théorique.
Description
du projet DES en 11 pages format pdf en anglais (un peu technique).
Présentation Power Point
(1,7MB) du projet DES, très bien fait mais technique et anglais sorry!
Superbe présentation
format Power Point (11MB en anglais) de tous les détails sur la genèse et sur
le projet DES par F Castander et J Annis (Fermilab).
Quelques articles en anglais simples
sur l'énergie sombre.
"Dark
Energy dominates Universe" par l'Université de Bonn (RFA) en anglais.
Très théorique
mais fait le point en anglais sur l'énergie sombre : "Dark
energy and the preposterous Universe" par Sean Carroll de l'Université
de Chicago; 17 pages au format pdf.
Le modèle du Big
Bang par IN2P3 (la Fac des Sciences).
LISA CHERCHE DES ONDES DE
GRAVITÉ. (09/04/2005)
(Images NASA/JPL)
Albert Einstein
avait prédit dans sa théorie de la relativité générale, la notion d'ondes de
gravité (gravity waves) se propageant dans le tissu de l'espace-temps, mais
aucune détection n'a été possible jusqu'à aujourd'hui.
Cela va peut être
changer et ceci grâce à LISA.
Cela a été annoncé
le 5 Avril 2005 au congrès d'Astronomie à Birmingham
par le professeur Mike Cruise de l'Université de cette ville : un nouveau projet
commun ESA-NASA devrait enfin décider si ces ondes existent ou pas et si oui
les mettre en évidence.
Le projet
s'appelle LISA superbe acronyme signifiant en anglais : Laser Interferometric
Space Antenna, soit antenne spatiale interférométrique à Laser , ce qui en
français ferait ASIL ce qui est quand même moins sexy il faut bien le dire!
Examinons ce
projet ambitieux.
Son but : détecter des ondes gravitationnelles d'étoiles binaires dans
notre galaxie et en provenance de trous noirs massifs situés en dehors de notre
galaxie
Lancement en 2012
pour une mission de minimum 4 ans de 3 sondes volant en
formation équipées chacune de télescopes Cassegrain de 30cm, sur une
orbite partageant l'orbite terrestre à 20° derrière la Terre et donc à 1UA du
Soleil et sur un plan incliné de 60°.
Responsables de
missions : JPL et GSFC pour les USA et Max Planck Institut, Hanovre pour
l'Europe
D'après la théorie
d'Einstein, ces ondes sont causées par le mouvement de masses très importantes
(étoiles à neutrons, trous noirs …) et leurs influences sur l'espace temps; à
l'échelle de la Terre elles ne sont pas mesurables.
C'est la raison
pour laquelle on va placer 3 sondes identiques dans une configuration identique
en orbite solaire séparées de 5 millions de km entre elles, en espérant que
l'on va pouvoir comparer les informations (leurs distances respectives mesurées
par Laser avec une précision de 10-12m) de ces trois sondes et enfin
détecter ces très faibles mouvements.
Cette image montre les principales étapes de l'histoire de l'Univers du
Big Bang à nos jours.
L'Univers primordial était si chaud que
les atomes ne pouvaient même pas se former, toutes les forces étaient réunies
(GUT = Grand Unified Theory) ; lors du refroidissement les forces se sont
séparées en 4 fondamentales. L'Univers a connu à cette époque très probablement
une brutale période d'expansion exponentielle appelée inflation (nous en avons
déjà parlé ici) qui a rendu l'Univers relativement uniforme.
À cette époque là, la soupe de
particules était si dense que la
lumière ne pouvait même pas se propager, et ceci jusqu'à une époque (300.000
ans) où la température étant suffisamment basse (3000°K), les atomes purent
enfin se former; l'Univers devint transparent, c'est l'ère de la recombinaison.
Puis vint la formation des étoiles et galaxies.
Les ondes gravitationnelles
n'interagissent pas avec les ondes électromagnétiques, si bien qu'elles se
propagent librement depuis cet Univers primordial, et LISA pourra peut être les
détecter.
Après avoir consulté divers sites qui
parlent de ce sujet et dont vous trouverez la liste ci après, je me base sur le
site des la NASA pour donner quelques détails supplémentaires il est
particulièrement bien fait.
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Les trois sondes LISA sont placées en
orbite de telle façon qu'elles forment toujours un triangle équilatéral dont
le centre est situé 20° en arrière de la Terre et de côté 5 millions de km. |
Les orbites sont inclinées de 60° sur
l'écliptique. Ces sondes sont situées
approximativement à 50 millions de km de la Terre, compromis entre
perturbations gravitationnelles et liaison radio. |
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Voir absolument l'animation de
l'orbite de LISA, elle est très bien expliquée par cette animation. |
Voici une des sondes, elle est
composée d'un cylindre de hauteur 50cm et de diamètre 1,8m, lui même composé
principalement de deux parties en Y qui contiennent chacune un instrument. Une protection au dessus de cet
ensemble doit protéger contre les rayons du Soleil. Structure en graphique époxy. |
LISA contient 2 télescopes de 30cm de
diamètre pour la transmission et la réception des signaux laser des deux autres
sondes. Chaque instrument possède en plus un banc optique interférométrique, un
capteur inertiel est monté au centre de chaque banc lié à une masse étalon et à
l'abri des perturbations gravitationnelles afin de mesurer les infimes
déplacement de cette masse par rapport à la sonde.
LISA est le premier engin spatial
composé dédié à la détection des ondes gravitationnelles. Elle va détecter les
ondes provenant d'étoiles binaires comme trous noirs ou étoiles à neutrons qui
orbitent l'une autour de l'autre qui pourraient être situées dans notre
galaxie, et aussi celles provenant de trous noirs massifs extra galactique.
LISA effectue ces recherches dans le
domaine des très basses fréquences (bien en dessous de 1Hz), ce qui était
impossible sur Terre à cause des tremblements de terre et autres vibrations du
sol. Par contre il faudra s'assurer de la position exacte des sondes spatiales
et de l'influence du vent solaire, c'est un challenge technique auquel l'ESA et
la NASA s'attaque.
L'ESA d'ailleurs a la plus grande part
dans cette aventure (cocorico!), en effet elle fournit les trois engins
(construits par EADS
Astrium) et leur système de propulsion, les capteurs gravitationnels,
certains composants Laser et une partie de l'interférométrie. La NASA fournit
le lanceur (Delta IV) des composants pour l'interféromètre et les systèmes de
communication. Elle s'occupe aussi de l'intégration et des tests.
C'est le Goddard Space Flight Center
(Maryland) qui dirige le projet.
POUR ALLER PLUS LOIN :
Le site LISA de la NASA, le meilleur.
Le site LISA de l'ESA.
Tout le projet LISA
en présentation Power Point par Oliver Jennrich de l'ESA (anglais), très clair
(2MB).
Présentation
Power Point sur
les ondes de gravité (en anglais) par W Gould (1,3MB).
Présentation pdf
de 18 pages en français sur le
projet LISA et l'interférométrie par S Reynaud.
CASSINI SATURNE : ON
FOUILLE LES BRUTES (09/04/2005)
(Photos NASA/JPL)
En
fouillant dans les images brutes de Cassini, voici une superbe image de Dioné
vue au dessus des anneaux prise le 28 mars 2005, elle porte le numéro
provisoire : N00030832.jpg
