SENSATIONNEL : UN SYSTÈME PLANÉTAIRE SEMBLABLE
AU NOTRE. (28/08/2010)
L’ESO
nous fait part d’un découverte
majeure dans le cadre de l’exploration des planètes extra solaires, on
vient de découvrir un système solaire proche qui comporterait 5 (ou 7)
planètes régulièrement réparties un peu comme pour notre système
solaire.
Il
s’agit du système de HD 10180, proche voisin de la Terre, seulement 127
années lumière.
Voici
le texte intégral du communiqué publié par l’ESO :
Des astronomes, en utilisant l’instrument
leader mondial HARPS
de l’ESO, ont découvert un système planétaire contenant au moins cinq
planètes en orbite autour de
l’étoile HD 10180, une étoile semblable au Soleil. Les chercheurs
ont également des indices très prometteurs indiquant que deux autres planètes
doivent être présentes, dont
l’une serait la planète la moins massive découverte jusqu’à présent.
Si tel est le cas, ce système serait semblable à notre Système Solaire en
termes de nombre de planètes (sept planètes comparées aux huit planètes
du Système Solaire).
De plus, l’équipe a également trouvé des
preuves que les distances
séparant les planètes de leur étoile suivent un schéma régulier,
comme on peut également le voir dans notre Système Solaire.
« Nous avons trouvé ce qui est très
probablement le système avec le plus de planètes découvert jusqu’à présent »
déclare Christophe Lovis, le premier auteur de l’article présentant ce résultat. « Cette
remarquable découverte met également en évidence le fait que nous entrons
maintenant dans une nouvelle ère de la recherche des exoplanètes :
l’étude de systèmes planétaires complexes et plus seulement celle de
planètes individuelles. L’étude des mouvements planétaires de ce
nouveau système révèle des interactions gravitationnelles complexes entre
les planètes et nous donne des indications sur l’évolution de ce système
sur le long terme. »
Cette équipe d’astronomes a utilisé le
spectrographe HARPS installé sur le télescope de 3,6 mètres de l’ESO à
La Silla au Chili pour étudier pendant six ans l’étoile semblable au
Soleil, HD 10180, située à 127
années-lumière de la Terre dans la constellation australe de l’Hydre
mâle (le Serpent de Mer). L’instrument HARPS, dont la stabilité des
mesures et la grande précision sont inégalées, est le meilleur chasseur
de planètes au monde.
Grâce aux 190 mesures individuelles d’HARPS,
ces astronomes ont détecté un infime mouvement d’avant en arrière de
l’étoile dû à l’attraction gravitationnelle complexe de cinq planètes
ou plus. Les cinq signaux les plus forts correspondent à des planètes de
masse semblable à Neptune – entre 13 et 25 masses terrestres (En
utilisant la méthode des vitesses radiales, les astronomes
peuvent seulement estimer la masse minimum d’une planète car la masse
estimée dépend également de l’inclinaison du plan orbital par rapport
à la ligne d’observation qui est inconnue. D’un point de vue
statistique, cette masse minimum est cependant souvent proche de la masse réelle
de la planète)– en orbite autour de l’étoile avec des périodes
allant de 6 à 600 jours.
Les distances qui séparent ces planètes de
leur étoile vont de 0,06 à 1,4 fois la distance Terre-Soleil.
« Nous avons également de bonnes raisons
de penser que deux autres planètes sont présentes, »précise
Christophe Lovis.
L’une des deux devrait être une planète
de type Saturne (avec une masse minimum de 65 masses terrestres) tournant
autour de l’étoile en 2200 jours. L’autre
devrait être la planète la moins massive jamais découverte avec une masse
d’environ 1,4 fois celle de la Terre. Elle est très proche de son
étoile, à seulement 2 % de la distance Terre-Soleil.
Une année sur cette planète durerait
seulement 1,8 jour terrestre.
« Cet objet provoque un vacillement de
son étoile de seulement 3 km/heure – plus lent que la vitesse d’une
personne qui marche – et ce mouvement est très difficile à mesurer, » précise
Damien Ségransan, un membre de l’équipe. S’il était confirmé, cet
objet serait un autre exemple de planète rocheuse chaude, similaire à
Corot-7b (eso0933).
Ce
tout nouveau système planétaire découvert autour de HD 10180 est unique
pour plusieurs raisons.
Premièrement,
avec au moins cinq planètes de type Neptune réparties sur une distance
correspondant à l’orbite de mars,
La
région interne de ce système est plus peuplée que celle de notre Système
Solaire et on y trouve beaucoup plus de planètes massives
De
plus, ce système n’a probablement pas de planète géante gazeuse de type
Jupiter.
Et
de plus, toutes les planètes semblent avoir une orbite pratiquement
circulaire.
Jusqu’à présent, les astronomes
connaissaient quinze systèmes avec au moins trois planètes. Le dernier détenteur
du record était 55 Cancri qui contenait cinq planètes dont deux étaient
des planètes géantes. « Les
systèmes de planètes de faible masse comme celles autour de HD 10180 se révèlent
être assez courants, mais l’histoire de leur formation reste un puzzle, » dit
Christophe Lovis.
En utilisant cette nouvelle découverte
ainsi que des données d’autres systèmes planétaires, les astronomes ont
trouvé un équivalent à la loi de Titius-Bode qui existe dans notre Système
Solaire : la distance qui sépare les planètes de leur étoile semble
suivre un schéma régulier . « Ceci pourrait être une
signature du processus de formation de ces systèmes planétaires, » précise
Michel Mayor, qui fait également partie de cette équipe.
En étudiant ces systèmes, ces astronomes ont
découvert un autre résultat important : il
y a une relation entre la masse d'un système planétaire et la masse et le
contenu chimique de son étoile. Tous les systèmes planétaires très
massifs ont été trouvés autour d’étoiles massives et riches en métaux
alors que les quatre systèmes ayant les masses les plus petites ont été
trouvés autour d’étoiles de plus faible masse et pauvres en métaux
(Selon la définition utilisée en astronomie, les “métaux” sont tous
les éléments autres que l’hydrogène et l’hélium. Ces métaux,
à l’exception de quelques éléments chimiques légers mineurs, ont tous
été créés par les diverses générations d’étoiles. Les planètes
rocheuses sont faites de « métaux ».) . De telles propriétés
confirment les modèles théoriques en vigueur.
Cette découverte est annoncée aujourd’hui
dans le cadre du colloque international «Detection and dynamics
of transiting exoplanets » à l’Observatoire de Haute Provence en
France.
L’équipe est internationale et est composée
de nombreux français aussi , voici la liste : C. Lovis, D. Ségransan,
M. Mayor, S. Udry, F. Pepe, et D. Queloz (Observatoire de Genève, Université
de Genève, Suisse), W. Benz (Universität Bern, Suisse), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, France), C.
Mordasini (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Allemagne), N.
C. Santos (Universidade do Porto, Portugal), J. Laskar (Observatoire de Paris, France), A. Correia (Universidade
de Aveiro, Portugal), J.-L. Bertaux (Université Versailles Saint-Quentin, France)
et G. Lo Curto (ESO).
L’ESO - l’Observatoire
Européen Austral - gère trois sites d’observation uniques, de classe
internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l’ESO
exploite le VLT « Very Large Telescope », l’observatoire astronomique
observant dans le visible le plus avancé au monde et VISTA, le plus grand télescope
pour les grands relevés.
L’ESO est le
partenaire européen d’ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire.
ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation.
L’ESO est
actuellement en train de programmer la réalisation d’un télescope européen
géant – l’E-ELT- qui disposera d’un miroir primaire de 42 mètres de
diamètre et observera dans le visible et le proche infrarouge. L’E-ELT
sera « l’œil tourné vers le ciel » le plus grand au monde.
ANTIMATIÈRE :
ON VA PEUT ÊTRE LA DÉTECTER GRÂCE À L’AMS À BORD DE L’ISS. (28/08/2010)
Une question fondamentale taraude
l’astrophysique et la cosmologie actuelles : où
est passée l’antimatière ?
En effet, au moment du Big Bang, il a été crée
autant de matière que d’antimatière, mais il semble que cette antimatière
ait vite disparu, au profit de la matière dont nous sommes faite. Pourquoi ?
Comment ?
L’antimatière est composée de particules
complémentaires à celles que nous connaissons, dont la charge est opposée,
on a donc des anti-protons (négatifs) des anti-électrons (positifs) des
anti-neutrons (aie ! neutres aussi comme le neutron, mais composés
d’anti-quarks, composants « fondamentaux » de la matière)
etc.. seul le photon est son anti-particule.
On n’a jamais pu jusqu’à présent découvrir
de l’antimatière « primordiale ».
Et bien, cela va peut être cesser !
Comme les lecteurs des astronews le savent (on
en a parlé il y a peu de temps), la NASA a accepté d’envoyer dans un
des prochains vols navette (STS 134), un détecteur un peu spécial. Un
renifleur d’antimatière.
En
effet, ce détecteur développé par le CERN et l’Université de Genève,
appelé l’AMS (Alpha
Magnetic Spectrometer), va bientôt être monté à
l’extérieur de l’ISS. (dessin NASA)
Évidemment, on ne peut pas détecter de
l’antimatière directement, on va s’intéresser aux galaxies lointaines,
que certains pensent à bas d’antimatière. Les "anti-galaxies"
émettraient des anti-particules, dont des anti-noyaux
d'Hélium que l'AMS devraient détecter.
Donc la détection d'anti-Hélium signifierait qu'il
existe des "anti" étoiles.
Un prototype l’AMS-01 avait été lancé en
1998 à bord d’une navette et aucun anti-Hélium n’avait été détecté,
mais le concept avait ainsi été validé et a donné naissance au détecteur
actuel l’AMS-02.
correction du 6 Sept 2010 :
L’AMS-02 est équipé d’un aimant
permanent, similaire à celui qui avait volé avec la mission AMS-01, bien
qu’à l’origine on pensait utiliser un aimant supra conducteur
refroidi à l ‘Hélium, mais celui-ci aurait eu une vie limitée (3
ans en moyenne), or la « vie » de l’ISS ayant été prolongée
jusqu’en 2025, il fallait une solution plus pérenne, d’où l’aimant
permanent, même si celui-ci est six fois moins puissant que l’autre modèle.
C’est cet aimant qui permet de courber la
trajectoire des rayons cosmiques émis par les galaxies et les possibles
anti-galaxies, et d’en déterminer les caractéristiques.
Ce super aimant qui crée un champ de l’ordre de 0,1 Tesla en son centre
(rappel 1T = 10.000 Gauss, champ terrestre : de l’ordre de 50 micro
Tesla ou 0,5 Gauss), est le détecteur principal d’antimatière, en effet
il va forcer les particules et anti-particules à aller d’un côté ou de
l’autre suivant leur charge, c’est ainsi que l’on pourra distinguer
entre protons et anti-protons par exemple.
« Jusqu’ici, toutes les anti-particules détectées
sur Terre provenaient d’interactions de rayons cosmiques dans l’atmosphère
ou avec la matière interstellaire. Il était impossible de savoir si des
particules d’antimatière existaient naturellement dans l’espace, et
donc de disposer d’une preuve formelle que ce que nous soupçonnons est
exact », souligne Martin Pohl,
du Département de physique nucléaire et corpusculaire de l’UNIGE
Ce super aimant qui crée un champ de 0,8Tesla
en son centre (rappel 1T = 10.000 Gauss, champ terrestre : de l’ordre
de 50 micro Tesla ou 0,5 Gauss), est l’indicateur principal d’antimatière,
en effet il va forcer les particules et anti-particules à aller d’un côté
ou de l’autre suivant leur charge, c’est ainsi que l’on pourra distinguer entre protons et anti-protons par exemple.
Mais on ne saura pas si ces anti-particules
sont d’origine « primordiale », pour cela le bon marqueur sera
l’anti-Hélium,
objet de la recherche de l’AMS.
C'est Samuel
Ting (du MIT), un Américain d'origine chinoise, qui est à l'origine du
principe de l’AMS, il a obtenu le prix Nobel de physique en 1976.
Plus de 56 instituts de 16 pays différents et
500 scientifiques, ont travaillé sur ce projet international.
Cet instrument comprend de nombreux détecteurs
qui sont :
·L’aimant permanent, qui comprend le détecteur
de particules le STD (Silicon Tracker)..
·Le temps de parcours des particules est mesuré par des compteurs à
scintillation (TOF : Time Of Flight)
·D’autres caractéristiques des particules sont mesurées par le détecteur
de radiation (TRD : Transient Radiation Detector), un détecteur à
effet Cerenkov (RICH : Ring Imaging Cerenkov Counter) et un calorimètre
électromagnétique (ECAL : Electromagnetic Calorimeter)
·Un ensemble de compteurs d’anti-coïncidence (ACC) recouvrant la
surface intérieure des aimants s’intéresse à latrajectoire des
particules.
Tous ces instruments fournissent des
informations redondantes afin de réduire les erreurs et d’accéder ainsi
à la détermination la plus précise des particules les ayant traversé.
Le poids total de l’ensemble est de 6,8t, une
des plus grosses charges emmenées sur l’ISS.
Les deux principales missions de l’AMS-02
sont :
·Recherches
sur l’antimatière (indirectement)
·Recherches sur
la matière sombre (dark matter).
L’antimatière :
L’Univers physique semble asymétrique, tel
que nous le connaissons, en effet nous n’avons pas détecté d’antimatière.
La physique du Big Bang, montre qu’au début cette asymétrie n’était
pas aussi grande.
La question étant, comment un univers asymétrique
peut-il évoluer.
On sait (grâce à A. Sakharov, celui du goulag !)
que l’antimatière peut disparaître dans certaines conditions qui sont
(en très simplifié et sans donner de détails) :
·** Quarks et anti-quarks se désintègrent en des non quarks., c'est
à dire que la quantité de matière qui est le nombre de quarks moins le
nombre d'anti-quarks n'est pas conservée dans certaines réactions
·** Il doit y avoir une dissymétrie matière anti-matière (elle a été
démontrée pour la particule appelée Kaon neutre dans l'expérience Babar,
mais oui ce n'est pas ,une blague, allez donc voir le CERN pour
cela), non conservation C et CP.
·** Présence d'un déséquilibre thermique qui était certainement
possible au moment du Big Bang.
Il est donc important de savoir où est passée
l’anti-matière et si on peut la détecter vraiment.
On pense qu’il pourrait y avoir de grande
quantité d’antimatière très loin de nous à des distances
cosmologiques.
Cet instrument devrait nous aider à trouver de
cette antimatière primordiale qui régnait au début de l’Univers.
Si on détecte des anti-particules comme des
anti-protons par exemple, on pourrait en déduire qu’il existe des
« anti-étoiles ».
En fait on recherchera plutôt des anti-Hélium
3 ou 4.
Comment trouve-t-on des antiparticules ?
Dans les rayons cosmiques ! grâce à
l’interaction de ceux-ci avec la milieu interstellaire (procédé
de spallation)
La zone d’énergie des rayons cosmiques détectés :
0.5 GeV à 3 TeV.
L’AMS a la possibilité de détecter
des anti-deutérons et des anti-protons et d’autres anti-noyaux.
Peut être pourra-t-on en déduire des régions
extra galactiques comportant de l’anti-matière.
La
matière sombre :
Les
dernières avancées en cosmologie montrent que l’Universserait composé d’une grande quantité (près de 25%) de matière
inconnue, sensible à la gravité, appelée matière noire (ou sombre, en
anglais dark matter).
On
ne sait pas quelle genre de particules composent cette matière inconnue,
mais on pense qu’un bon candidat serait des particules non baryoniques
massives, que l’on appelle des WIMPS (Weakly Interactive Massive Particle).
Le
neutralino
serait une bonne particule de type WIMPS, proposée par les modèles dits
« Super Symétriques » (SUSY).
L’AMS
devrait être capable aussi de détecter (indirectement en cherchant le résultat
de leur annihilation) ce genre de particules et de nous faire progresser
dans la connaissance de la matière sombre.
Départ dans l’espace :
Le
départ a été reporté plusieurs fois, il semble maintenant bien acquis
que l’AMS-02 sera embarqué sur le vol STS-134 de la navette Endeavour prévu
pour le 26 Février 2011. Ce serait la fin ( !?) des vols navette.
L’AMS
devrait recueillir des informations pendant au moins trois ans dans
l’espace.
Nous reparlerons donc de cet instrument dans
quelques mois.
LES
LENTILLES GRAVITATIONNELLES : ESPACE-TEMPS ET STRUCTURE DE L’ÉNERGIE
NOIRE. (28/08/2010)
Un rappel :
La matière ordinaire, celle dont nous sommes
faite par exemple, ou celle des étoiles, n’est qu’une infime fraction
du contenu masse/énergie de l’Univers. Elle est surpassée en quantité
par une matière de type inconnue et invisiblemais sensible à l’action de la gravité ; on l’appelle à défaut
d’autre chose, matière noire ou sombre (en anglais dark
matter).
Mais à son tour cette matière sombre est en
quantité plus faible qu’une forme d énergie découverte en 1998, et
qui baigne tout l’Univers et dont la pression agit comme une force répulsive
(anti-gravitationnelle), de structure inconnue et que là aussi on appelle énergie noire (dark energy). L’action de cette
énergie noire a pour effet d’accélérer l’expansion de l’Univers.
L’étude
de cette forme d’énergie est à notre époque le plus grand défi
pour nos cosmologistes.
Avec nos connaissances actuelles, on évalue le
pourcentage des différents composants de la masse/énergie de l’Univers
à :
·72% énergie noire
·24% matière sombre
·4% matière visible : nous, les cafards, les planètes, les étoiles,
la matière stellaire et intergalactique.
Et bien, il semble qu’une équipe
internationale d’astronomes, en étudiant les effets de lentilles
gravitationnelles avec le télescope spatial Hubble, a progressé dans la
connaissance de cette énergie noire.
L’énergie noire est caractérisée par sa
relation pression/densité, ce que l’on appelle l’équation
d’état. (rappelez vous en seconde l’équation
des gaz parfaits : PV = nRT !).
Le but de ces relevés était de quantifier
cette relation entre pression et densitéet d’en déduire des informations sur les propriétés et l’évolution
de cette énergie noire.
Principe
d’une « lentille gravitationnelle » prévue par la Relativité
Générale d’Albert Einstein.
La galaxie lointaine (à distance
cosmologique), invisible normalement avec nos instruments, voit son image
amplifiée par toute masse (surtout invisible) importante située sur la
ligne de visée.
Elle peut donner lieu à diverses images appelées
mirages gravitationnels.
Dessin : ESA + textes JPM
C’est à un effet comme celui-ci que se sont
consacré nos astronomes ; ils ont mesuré les propriétés de
lentilles gravitationnelles de l’amas de galaxies Abell 1689.
Ils ont mesuré comment les distances
cosmologiques (donc la forme de l’espace-temps) sont affectées par l’énergie
noire.
Un énorme amas de galaxies (la lentille) possède
tellement de masse qu’il peut dévier les rayons lumineux de galaxies
lointaines (l’objet) et donner ainsi un mirage gravitationnel. (on observe
alors plusieurs images venant de la même galaxie lointaine).
La position et la distorsion des images
recueillies dépendent de la masse de la lentille ; de la structure de
l’espace-temps et de la distance des objets, distances qui ont déjà été
mesurées exactement avec des télescopes terrestres comme le VLT par
exemple.
C’est comme une loupe, l’image obtenue dépend
de la forme de la lentille et de la distance à laquelle vous regardez
l’objet, si vous connaissez deux paramètres sur les trois, vous en déduisez
le troisième.
Ici, les astronomes ont cherché à
reconstruire les chemins lumineux provenant de plusieurs galaxie lointaines
jusqu’à ce qu’elles atteignent notre œil.
La méthode mise au point par cette équipe est
nouvelle et aurait requis plusieurs années pour développer des modèles
mathématiques permettant d’accéder à la masse de la matière sombre et
de la matière ordinaire de l’amas et ce de manière très précise
(quelques pour cents), permettant ainsi d’extraire des informations sur la
géométrie de l’Univers
Mais si l’énergie noire accélère de plus
en plus l’expansion de l’Univers, alors le chemin lumineux de cette lumière
lointaine est légèrement altérée.
Les
positions des images de ces mirages gravitationnels contiennent donc une
information cosmologique de l’Univers.
L’image de gauche (mirage gravitationnel)
correspond à la matière visible de l’amas de galaxies Abell 1689, sa distorsion est fonction de la masse de la lentille et
de l’effet de l’énergie noire. L’image du milieu représente
la distribution de masse de matière sombre de la lentille gravitationnelle
en bleu. L’image de droite est
la superposition des deux précédentes.
Crédit photo : NASA, ESA, E. Jullo
(JPL/LAM), P. Natarajan (Yale) and J-P. Kneib (LAM).
Mais, pourquoi la géométrie (la forme au sens
large du terme) de l’Univers est-elle si importante ?
Car la
géométrie, le contenu et le destin de l’Univers sont intimement liées.
Si vous connaissez deux de ces grandeurs, vous
connaissez la troisième. Nous avons une assez bonne idée du contenu masse/énergie
de l’Univers, si nous pouvons évaluer sa géométrie, nous aurions alors
la possibilité d’estimer son destin.
Ces recherches sont publiées dans le numéro
du magazine
Science daté du 20 Août 2010, que l’on peut consulter
ici gratuitement.
Jean Paul Kneib a eu la gentillesse de répondre
à quelques questions pour les lecteurs des astronews :
Comment
fait on pour distinguer la matière sombre (invisible par principe) sur une
photo, est-ce le résultat d'un calcul d'un modèle, ou de relevés photos
dans d'autres longueurs d'onde?
Nous déterminons la distribution de la matière
noire en utilisant les différentes images (multiples: i.e. provenant de la
même source)
déformées par l'amas de galaxies en
s'appuyant sur une description analytique (et donc décrite par un certain
nombre de paramètres, que l'on va chercher a optimiser) de la distribution
de masse de la matière noire de cet amas. En plus des paramètres décrivant
la distribution de la masse de matière noire de l'amas, on introduit dans
le calcul de l'optimisation les paramètres cosmologiques (dont les paramètres
d'écrivant l'énergie noire).
Comment reconstruit-on
le trajet lumineux?
Comme on observe plusieurs images de la même
source, dans la reconstruction mathématique, on s'assure que chacune des
images renvoyées "dans le plan source" se retrouvent à la même
position.
Quel est le résultat
principal de cette étude?
On montre que cette méthode est dégénérée
(comme les autres méthodes telles que le CMB ou les SNIa), et que la dégénérescence
sur les paramètres est différente, voire orthogonale à d'autres sondes.
On a donc une méthode *complémentaire* et
donc efficace pour diminuer les erreurs sur les paramètres d'énergie
noire.
Au final nous obtenons des mesures plus précises
que celles publiées précédemment.
Module
Tiangong en cours d’assemblage. (photo agence Xinhua net)
Ce
module, appelé Tiangong 1 (Palais du Ciel en chinois) sera lancé par une
fusée Longue Marche 2F premier semestre 2011; il pèse près de
8500kg , pour comparaison, le module de base de l’ISS, Zaya a une masse
double ; Tiangong est plutôt comparable au laboratoire Columbus :
10 tonnes à vide.
Un
vaisseau Shenzhou 8 devrait être lancé quelques jours après et
devrait effectuer un rendes-vous avec le module Tiangong.
Probablement
la Chine prévoit l’amarrage de vaisseaux habités lors de vols ultérieurs
et que des équipages résident à bord de la station vers 2012.
Tiangong
comporte deux ports d’amarrage et des panneaux solaires.
On
pense qu’il pourrait rester amarrer pendant plusieurs mois avant le retour
sur Terre.
Après
les tests de faisabilité, la Chine devrait étendre les capacités de sa
station en y ajoutant un second module (2013) puis un troisième.(2015 ?).
la station devrait être complètement assemblée vers 2022.
Une
remarque le corps des Taïkonautes chinois vient de s’ouvrir aux femmes.
Bravo.
SOLAR DYNAMICS OBSERVATORY :UN TROU CORONAL GÉANT ! (28/08/2010)
Les trous coronaux sont des régions sombres de
la couronne solaire surtout en X et UV extrême.
Ils sont de très faible densité par rapport
aux alentours et possèdent une
structure de champ magnétique ouvert, ce qui veut dire que les
lignes de champ s’échappent ainsi du Soleil. Cela va donner naissance à
un des deux types de vents solaires : le
vent solaire rapide.
Le vent solaire transporte des particules chargées
(plasma de protons et électrons) le vent « lent » est de
l’ordre de 400km/s ; le vent rapide quant à lui peut atteindre plus
de 800km/s.
La
sonde SDO a photographié le 21 Août
2010, un énorme trou coronal (coronal hole en anglais) que l’on voit sur
cette photo avec les lignes de champ.
En cliquant sur l’image on peut la voir avec
plus de définition ; les lignes de champ sont codées, celles en blanc
sont « fermées » ; elles retiennent le vent solaire au
niveau du Soleil ; celles en marron sont « ouvertes »,
elles laissent passer le vent solaire dans l’espace interplanétaire.
Les émissions du 21 Août devraient atteindre
la Terre vers le 24 et donner naissance à de belles aurores.
Crédit photo : Karel Schrijver, Lockheed
Martin SAL
Les trous coronaux en période de faible
activité solaire sont plutôt dans les régions polaires du Soleil et ont
moins de chance de nous atteindre ; mais celui-ci est situé plutôt
dans une région moyenne et va donner naissance aux phénomènes habituels.
Pour la
petite histoire, c’est la sonde Mariner 2 (lancée vers Vénus) qui en
1962 confirmait l’existence du vent solaire.
UNE
AURORE : VUE DE L’ISS.
(28/08/2010)
Justement,
en parlant d’aurores (voir article précédent), en
voici une photographiée par nos mais astronautes à bord de l’ISS, le 13
Août 2010 suite à l’impact d’un vent solaire mineur.
Peu
d’aurores sur Terre, mais une très visible de l’ISS.
C’est
Doug Wheelock (celui qui est sorti pour réparer la clim) qui a pris cette
superbe photo.
On
attend avec impatience ses photos des aurores correspondant au prochain vent
solaire violent du 24 Août ; on pourra certainement consulter le site www.spaceweather.com
à cet effet.
En
attendant les mateurs d’aurores peuvent consulter la
galerie du site.
IBEX :
OÙ SE TROUVE LA FRONTIÈRE DU SYSTÈME SOLAIRE ? (28/08/2010)
Nous n’avons pas souvent parlé de la sonde
spatiale IBEX (Intestellar Boundary Explorer : Explorateur de la limite
interstellaire littéralement) lancée par la NASA en Octobre 2008 par une
fusée Pegasus, et c’est un tort que je répare aujourd’hui.
Ce petit satellite de 80kg à peine, est en
orbite terrestre excentrique (période : 8 jours !) et a pour
mission d’étudier les limites très lointaines du système solaire. et de
compléter ainsi les données envoyées par les deux sondes Voyager il y a
quelques années (voir en référence la conférence de Ed Stone).
En effet, notre système solaire n'est pas
immobile, il n’est pas situé dans un vide complet dans notre Galaxie (qui
elle même est située dans ce que l’on appelle la
bulle locale), il se déplace (à 230km/s !!!) autour du centre de
notre Galaxie et rencontre des obstacles sur sa route : le milieu interstellaire (en anglais ISM :
Inter Stellar Medium)
qui bien que des millions de fois meilleur que le vide obtenu sur Terre est
loin d’être vraiment vide.
L'héliosphère
c'est une zone en forme de bulle allongée créée par les vents solaires
qui rencontrent ce milieu interstellaire; elle s'étend très loin dans
l'espace, bien au delà de Neptune.
La limite de cette bulle s'appelle l'héliopause. L'endroit où se produit le choc avec
le milieu interstellaire donne lieu à une onde de choc appelée aussi choc
terminal ou "Termination
shock" en anglais.
La couche entre ce choc terminale et l'héliopause
est appelée heliosheath en anglais que l'on pourrait traduire par héliogaine
Notre système solaire (situé dans le bras
d’Orion) se déplace dans un milieu composé principalement de H, He et de
poussières micrométriques. Les particules sont généralement ionisées
Regardons comment nous sommes situés dans cet
environnement :
La mission IBEX est d’étudier
l’interaction du vent solaire avec le milieu interplanétaire, ses
premières découvertes sont surprenantes ; il semble qu’il y ait
une répartition inattendue de particules neutres en forme de ruban à la
frontière de l’héliosphère.
Ces atomes neutres sont baptisées ENA en anglais pour Energetic Neutral Atoms, ce
sont eux que IBEX veut détecter principalement de son orbite terrestre
excentrique.
On
pense que les protons (chargés +) du vents solaire deviennent neutres en
percutant les atomes de l’ISM.
Ils se propagent rapidement dans toutes les
directions et sont détectés par IBEX.
C’est la forme qui n’est pas celle que
l’on attendait, est-elle due au champ magnétique du milieu interstellaire ?
Bref on cherche toujours.
Le
vent solaire (protons et électrons) émis par le Soleil en arrivant dans
l’environnement terrestre se heurte au champ magnétique (magnétopause)
et est dévié par celui-ci en grande partie.
Mais
les particules les plus rapides heurtent violemment le cocon de la magnétosphère
terrestre et ne peut pas la contourner, ils sont ralentis, chauffés et pour
ainsi dire stoppés à cet endroit. Ils sont neutralisés par les résidus
d’atmosphère (8 atomes H par cm3) et constituent une zone de formation
d’atomes neutres vers les 50.000km d’altitude, ces fameux ENA.
Les
hélio physiciens se doutaient de ce phénomène, mais c’est IBEX qui leur
a permis de le voir se produire.
Crédit :
NASA/GSFC.
POUR
ALLER PLUS LOIN :
Superbe
présentation ppt sur la mission IBEX
par un de ses concepteurs Dave Mc Comas. À voir/télécharger absolument
La première EVA
du 7 Août 2010 était programmée pour remplacer la pompe à ammoniaque qui
n’avait pas pu être remplacée pendant la sortie précédente. Elle a duré
plus de 8 heure, un record dans l’histoire de l’ISS.
La
mission : enlever la pompe défectueuse de la poutre S1 et aller
chercher celle de réserve du point de stockage extérieur.
Mais
ce ne fut pas aussi simple, il se produisit des fuites d’ammoniaque lors
de la déconnexion, et le programme ne put pas être accompli complètement.
Une
deuxième EVA est prévue pour le 11.
Deuxième EVA du 11 Août : finalement on a réussi a déconnecter les tuyaux
d’ammoniaque et a enlever la pompe en panne de la poutre S1 et à la
stocker à l’endroit prévu sur celle-ci. La sortie a duré 7h30. une
troisième sortie est nécessaire pour installer la nouvelle pompe.
Troisième EVA du 16 Août : pompe installée correctement à la bonne place sur
S1 par Doug Wheelock et Tracy Caldwell grâce à l’aide du Canadarm2
manipulé de l’intérieur par un autre astronaute, Shannon Walker. Après
diverses vérifications techniques et le Ok du centre de mission, la pompe a
été remplie d’ammoniaque. Durée de la sortie 7H20min.
La
restauration complète du système de conditionnement d’air est maintenant
effective, le branchement de secours sur le système russe de climatisation
est débranché; et les systèmes électriques coupés, sont maintenant réactivés.
Durant cette même période, le cargo russe
Progress 38 (voir photo) arrimé à la station, a allumé ses moteurs
pendant 11 minutes pour relever le périgée de l’ISS de 5km
approximativement.
Photo : NASA/ISS
MESSENGER : LE SYSTÈME TERRE-LUNE. (28/08/2010)
Crédit
photo : NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie
Institution of Washington.
La
sonde américaine Messenger, lancée
vers Mercure depuis 2004 (nombreuses assistances gravitationnelles prévues
avant la mise en orbite), dans ses pérégrinations dans le système solaire
interne, nous envoie une
belle carte postale de…..nous.
Cette
photo date du 6 Mai 2010, elle a été prise par la caméra grand angle de
la sonde ; on y distingue la Terre et notre compagne la Lune sur sa
droite.
Messenger
était à 183 millions
de km de nous quand cette photo a été prise (donc un peut plus de
un UA).
Bien
que cette photo soit émouvante, ce n’était pas son objet principal ;
elle fait partie d’un vaste programme de recherches d’astéroïdes appelés
« vulcanoïdes »,
de petits objets rocheux situés entre Mercure et le Soleil dont on suppose
l’existence.
À
ce jour aucun vulcanoïde n’ été trouvé.
LES
MATHÉMATIQUES DE L'ASTRONOMIE PAR B LELARD (28/08/2010)
Voici une nouvelle rubrique dans vos Astronews,
suite à une demande forte, notre ami Bernard Lelard, Président de
l'Association d'astronomie VEGA de Plaisir (Yvelines) se propose de nous
faire découvrir la genèse des mathématiques qui ont été utiles à
l'Astronomie dans cette rubrique qui comportera de nombreuses parties.
PARTIE
26 : ORESME, EINSTEIN DU XIV IÈME SIÈCLE ET PRÉCOPERNICIEN.
Nicole
(prénom masculin) Oresme est né
vers 1325 à Allemagne en Normandie (village dont le nom ne pouvait être
que modifié pendant la guerre de 1914 en Fleury sur Orne), il mourut à
Lisieux le 11 juillet 1382.
Oresme fut théologien, mathématicien,
astronome (synonyme), physicien, économiste, psychologue, économiste, précepteur
du roi Charles-V, musicologue et traducteur en français. Oresme, ignoré
par l’enseignement officiel français, est très connu dans les pays
anglo-saxons où il est surnommé « l’Einstein du moyen âge ».
Ses contributions aux mathématiques en
astronomie se trouvent dans le Tractatus de configuratione qualitatum et
motuum, ouvrage non imprimé puisque Johannes Gensfleisch zur Laden zum
Gutenberg quittant Strasbourg pour Mayence en 1444 pour finaliser
l’invention de la typographie (caractères mobiles et remplaçables) et
non celle de l’imprimerie, inventée en Chine dès 1041 par Bi-Cheng.
Cet ouvrage fut cependant utilisé par les
scolastiques (du latin schola, « école », lui-même du grec
σχολή, qui désigne « arrêt de travail »
(c’est à dire suspension du travail pour pouvoir étudier, bien sûr, pas
les méthodes actuelles)), les scolastiques, donc, (enseignants) à l’époque
distinguaient dans les phénomènes tels que la chaleur « l’intensio »
(degré de chaleur en un point) et « l’extentio » (la longueur
qui augmente d’une tige chauffée).
Ces 2 mots furent remplacés par « latitudo »
et « longitudo ».
Oresme a généralisé cette approche en
utilisant les êtres mathématiques aujourd’hui appelés « coordonnées cartésiennes ». Une longueur
proportionnée àla « longitudo »
est l’abscisse d’un point donné et une perpendiculaire en ce point
proportionnelle à la « laltitudo » est l’ordonnée. Le repérage
d’un point était né et Oresme alla jusqu’à imaginer l’équivalence
des figures géométriques obtenues à une relation algébrique et trouva
ainsi l’équation de la droite trois siècles avant la géométrie
analytique de Descartes et de Fermat. Le premier il imagina la représentation
d’un comportement par une fonction (lien entre distance, temps et
vitesse).
Il imagina aussi les notions d’extrêmes
(minima et maxima).
Jean
Buridan (1292-1363) (l’âne de
Buridan qui ne sait pas choisir - toujours l’actualité – entre un seau
d’avoine et un seau d’eau et meurt de faim et de soif)) était aussi un
scolastique ayant introduit le scepticisme religieux en Europe.
Le soi disant « siècle des Lumières »
avait donc eu un précédent. Étudiant les écrits d’Aristote sur le
mouvement (soit les corps reviennent à leurs lieux d’origine, soit ils
sont pulsés par une action violente) Buridan introduit la notion d’ »impetus »,
sorte d’impulsion initiale,à
l’origine des mouvements. Oresme, qui fut élève de Buridan, n’admis
pas que l’impétus soit un don divin fait aux planètes et affirma que les
mouvements célestes étaient de nature différentes des mouvements
terrestres.
Oresme se rapprochait ainsi de Copernic pour
les trajectoires et de Galilée pour les quantités de mouvement.
Oresme
appliqua donc ses découvertes au mouvement des planètes et dans ses résultats
trouve des nombres irrationnels. Il en déduisit une indétermination numérique
dans l’expression du comportement de l’univers alors que les idées du
moment proclamaient un déterminisme rigide. Et cela au XIV ième siècle :
dire que le Moyen Age était obscur est aussi stupide que de parler de
« Renaissance » ou de « siècle des Lumières » en
ignorant les travaux des Anciens. Ainsi de nombreux savants exclus des
discours officiels avaient souvent éclairci les problèmes que d’autres
ont su exploiter et médiatiser avec les moyens de leur époque.
Pour exposer ses travaux Oresme utilisa le
premier les symboles « + » et « -«.
Il utilisa aussi la présentation des fractions avec une barre séparatrice et
inventa les noms de « numérateur »
et « dénominateur » dans son traité « Algorismus
et proportionum ».
« et numerus, qui supra virgulam,
dicitur numerator, iste vero, qui est sub virgula dicitur denominator (...)
et le nombre qui est au-dessus de la barre, on
l'appelle numérateur, quant à celui qui est sous la barre, on l'appelle dénominateur
«
« numérateur » vient du latin
« numerus » , le nombre.
« dénominateur » vient de la représentation
des fractions ½, 1/3, ¼ que l’on dénomme un demi, un tiers, un quart.
La notation a/b est due à De Morgan (1806,
1871).
La notation des fractions existait déjà chez
les Indous, chez Diophante et chez les Romains avec des représentations
voisines.
Celles d’Oresme existent toujours.
Oresme
appliqua également le concept de « centre de gravité », déjà
évoqué par Archimède, à tous les objets de l’Univers suivant en cela
Buridan qui pensait que la Terre modifiait légèrement sa position dans
l’espace car , selon lui, l’érosion modifiait son centre de gravité.
Oresme alla même jusqu’à affirmer l’existence d’autres mondes habités
dans l’espace.
Oresme et Buridan était des religieux
enseignants et l’Église ne les sanctionna pas.
Preuve que les questions religieuses se séparaient
(grâce à Saint Thomas d’Aquin) des questions scientifiques.
L’obscurantisme supposé de l’Église n’était pas, à cette époque,
ce que l’on a écrit pour les besoins d’autres causes. Il est vrai que
le Concile de Trente vint après et Galilée en fit les frais.
Oresme plaida auprès du roi Charles V, son
ancien élève, la diffusion du savoir au peuple et traduisit tous ses écrits
du latin au français parlé, invitant ses confrères à faire de même. La
langue française accueillit enfin la science, grâce à Oresme.
Bernard LELARD
des versions imprimables peuvent m’être
demandées à :
bernard.lelard@gmail.com
CASSINI
SATURNE :.PROMÉTHÉE ET SON OMBRE. (28/08/2010)
Prométhée,
un tout petit satellite (90km) situé à l’intérieur de l’anneau F dont
il est un des “gardiens” (l’autre étant Pandore situé à l’extérieur)
a été surpris en train de
projeter une superbe ombre sur l’anneau A de Saturne.
Cette
image n’a été possible bien entendu qu’au moment de l’équinoxe en
Juillet/Août 2009.
La
photo a été améliorée au point de vue contraste par moi pour la rendre
plus lisible que
l’originale.
On
remarquera aussi les perturbations apportées à l’anneau F par le passage
de Prométhée, analogue au sillage d’un bateau.
Vue
prise de la partie non éclairée du plan des anneaux et par dessus ce plan,
anneaux rendus visibles artificiellement.
Pris
dans le visible le 29 Juillet 2009 d’une distance de 1,4 millions de km.
CASSINI
–SATURNE :.ENCELADE : LES GRIFFURES DE TIGRE EN GROS PLAN. (28/08/2010)
(images : NASA/JPL)
Le dernier survol d’Encelade (le survol E13)
du 13 Août 2010 a permis d’avoir des photos extraordinaires de la zone
des « griffures de Tigre » de ce satellite de Saturne.
On
sait que c’est à partir de ces zones que s’échappent de la glace et de
la matière organique notamment à plusieurs centaines de km et qui vont
alimenter l’anneau E.
Voici une des meilleures photos prises dans les
images « brutes » (raw images) de ce survol.
On voit ici une
de ces fissures caractéristiques en train d’émettre.
Le nom de cette fissure : Damascus Sulcus.
Ses bords sont hauts de 100 à 150m, sa largeur de l’ordre de 5km, sa
profondeur approximativement 200m. la fissure entière fait approx. 150km de
long.
PHOTOS
D'AMATEUR :.NGC 7331 DE JP DOS SANTOS ET A CUCCULELLI. (28/08/2010)
Nos lecteurs connaissent bien Jean Philippe Dos
Santos et Alexandre Cucculelli de l’Association VEGA de Plaisir (Yvelines), ils
viennent de réussir
une belle prise; la galaxie NGC 7331 proche de la galaxie d’Andromède à
46 millions d’années lumière. Galaxie semblable à la notre.
Prise de vue : 13 prises de vues de 800s Célestron
C9 avec réducteur 6,3 et l'Atik 314L+.
LES
MAGAZINES CONSEILLÉS.:.CIEL ET ESPACE ET LA NOUVELLE HISTOIRE DE MARS. (28/08/2010)
Bel effort de la part de nos amis de Ciel et
Espace pour leur numéro de rentrée, JP Bibring nous conte la nouvelle
histoire de la planète Mars.
« Mars n'est pas celle que l'on
croyait. Grâce aux données minéralogiques établies par la sonde Mars
Express, le planétologue Jean-Pierre Bibring propose une nouvelle
chronologie de l'histoire martienne qui révolutionne notre vision de la
planète rouge. Dans cette version plus cohérente, elle devient une planète
prometteuse pour les recherches sur l'origine de la vie. »
Voici le sommaire de ce numéro de septembre
2010 :
·Éruption géante au centre de la Voie lactée
·Une étoile explose le record de masse
·Un nouveau cratère découvert en Égypte
·Sur Titan, un lac s'évapore
·Surprenant Lutetia
·L'étoile qui a pesé la Galaxie
·"Mars témoigne de l'époque où la vie est apparue sur
Terre"
·La nouvelle histoire de Mars en images
·Sous le Soleil noir des îles
·La Chine dévoile sa feuille de route lunaire
·La lumière zodiacale, cadeau des comètes
·John C. Adams, poil à gratter de l'astronomie française
·Le retour de Jupiter
·Caméras EMCCD : Des caméras ultrasensibles bientôt pour les
amateurs