Un
article de Science et Vie du mois de Mai 2011, a éveillé ma curiosité,
est-ce le titre aguicheur : « Einstein dépassé ! »,
peut être, mais j’ai voulu en savoir plus.
Voyons
ce qui est rapporté :
Einstein dépassé ! 47 galaxies contrediraient sa théorie.
C'est la seconde fois que les équations
formulées par Albert Einstein il y a presque un siècle seraient prises en
faute.
La première fois, il y a quatre-vingt ans,
il avait fallu inventer l'existence d'une insaisissable matière noire censée
baigner l'ensemble de l'Univers pour sauver la théorie d'Einstein.
Mais aujourd'hui, il n'est pas sûr qu'une
telle astuce suffise.
Car en découvrant, à partir de
l'observation des galaxies, une loi universelle qui contredit les équations
du génial physicien, un astronome américain (le professeur Stacy
McCaugh de l’UMD) a mis l’œuvre de celui-ci au pied du mur :
·Soit il est possible de la dépasser pour qu'elle intègre la fameuse
nouvelle loi.
·Soit il faudra carrément s'en passer...
Voici
la courbe qui sème le trouble, elle concerne des galaxies dominées par le
gaz.
Normalement
les galaxies obéissent à la loi
Tully Fischer, mais il semble que certaines (les 47 de S McCaugh) ne le
font pas, mais elles s’alignent avec ce qui serait prédit par la théorie
alternative MOND (Modified Newton Dynamics).
Il
se base là dessus pour indiquer que peut être la théorie actuelle (à
base de RG d’Einstein) ne serait peut être plus valable.
Comme
cela ne me semble pas très clair, j’ai demandé à notre grande spécialiste
François Combes
de l’Observatoire de Paris ce qu’elle en pensait.
Voici
sa réponse :
Bonjour
Jean-Pierre,
En effet, il y a eu beaucoup de bruit sur le
papier de McGaugh, qu'il a soumis à Phys Rev Letters.
À la base, il s'agit de données plus
raffinées sur des galaxies naines, dont la masse ordinaire est dominée par
le gaz (et pas les étoiles), et la masse totale dominée par la matière
noire.
Ces galaxies vérifient la loi de
Tully-Fisher baryonique, déjà mises en évidence en 2000.
Cette loi est que la masse baryonique est
proportionnelle a V rotation a la puissance 4.
Donc dans la base ce n'est pas nouveau, mais
ce papier apporte des données plus précises et plus nombreuses, et donc
confirme la loi de Tully-Ficher, qui est parfaitement prédite par MOND,
alors que la théorie standard ne le fait pas.
Ce sont ces galaxies qui sont le meilleur
laboratoire pour cette confirmation, car les galaxies normales sont dominées
au centre par les étoiles, et leur masse est mal connue, car le rapport
masse/luminosité est variable selon l'age, la métallicité.
Donc
beaucoup de barres d'erreurs.
En résumé, ce papier confirme bien que
MOND prédit les observations à l'échelle galactique, beaucoup mieux que
le modèle standard. Mais
je n'irai pas jusqu'a dire que cela élimine complètement le modèle
standard.
Chacun des modèles a ses problèmes, soit a
l'échelle des galaxies (pour le modèle standard) soit a l'échelle
cosmologique (pour MOND), donc rien n'est encore résolu!
EFFET
DOPPLER ET EXPANSION DE L’UNIVERS : UNE CONFUSION TRÈS COURANTE. (04/06/2011)
Il y a quelques temps, notre amie Marie Hélène
Duscroquet de la SAF qui collationne tous les mois pour nous , les infos sur
les conférences et manifestations intéressantes pour l’Astronomie, m’a
posé une question concernant le redshift des galaxies lointaines, en me
demandant si c’était un effet Doppler.
J’ai trop rapidement répondu oui, ce qui lui
a donné à réfléchir (moi aussi) et elle commet ce court article sur ce
sujet pour mettre les choses au point.
En fait l’effet Doppler (c’est à dire le décalage
vers le rouge pour des objets s’éloignant de nous, comme la sirène de
l’ambulance devenant plus grave) est une explication facile pour faire
comprendre ce phénomène qui se produit pour les objets très lointains.
Marie Hélène, a écrit une petite synthèse
sur cette problématique que je publie ci-après en la remerciant pour son
travail :
Je lui laisse la parole :
J'ai essayé de faire une petite synthèse
courte, à propos de ce pb deredshifts, en me servant des
formules de calcul de Z dans les 3 cas: Doppler, Gravité, Expansion.
Les 3 Grâces, car elle sont toujours ensemble,
comme le dit si joliment Edward Harrison.
J'espère avoir dit et compris
l'essentiel, mais on en oublie toujours et les erreurs sont vite faites.
Je m'aperçois qu'il est très difficile de
convaincre un auditoire que Doppler ne convient pas pour expliquer
de redshift de l'expansion de l'Univers.
«Dans le modèle actuel de l’Univers, ne pas confondre décalage Doppler et décalage dû à
l’expansion.
Ce n’est qu’une habitude de langage, très
répandue».
C’est ce que j’ai tenté d’expliquer lors
de la réunion cosmo du 9 avril, avec Jean Audouze. Voici quelques compléments
sur ce sujet.
Définition
du décalageZ de longueur
d’onde λ entre émission
et réception.
************************************************** Formules de 3 cas de décalageZde la longueur
d’onde λ: Doppler,
Gravité, Expansion **************************************************************************** Décalage dû à l’effet Doppler(l’émetteur s’éloigne ou se rapproche de l’observateur):
Doppler classique non relativiste : Z
= v/csi v est petit devantc.
Sinon, Doppler relativiste : Z =– 1 et=
cest la vitesse de la lumière,
v celle de l’émetteur.
*************************************************************** Décalage gravitationnel vers le rouge
(Effet Einstein)
La lumière
émise passe au voisinage d’une masse.
- 1
G est la cste de gravitation, M la masse, c la vitesse de la lumière, r est la
distance de l’observateur sur sa ligne d’univers, au moment de l’émission
et de la réception de la lumière .
(Voir le ch. 3 ducours de
relativité d’Éric Gourgoulhon,dir.
de recherche au CNRS http://luth2.obspm.fr/~luthier/gourgoulhon/
************************************************************************ Décalage vers le rouge dû à
l’expansion del’univers :
1+Z =λ0 / λ=R0/R.
L’indice zéro représente le temps présent,
et l’absence d’indice le moment de l’émission de la lumière.
R est le facteur d’échelle qui représentela taille relative de l’Univers, au moment de l’émission et
maintenant. La formule précédente s’écrit
aussi :
Z=
(R0-R) / RCe
n’est pas la formule de l’effet Doppler ********************************************************* Cas particulierdes
galaxiesproches :calculapproché L’univers ne s’est pas beaucoup étiré pendant le
voyage relativement court, de leur lumière vers nous.R0 -R
est donc petit devant R
Loi de Hubble : vexp
= H x Distanceou,H=
vexp / Distance vexp=vitesse d’expansion,
H = cte de Hubble, Distance : celle de la galaxie.
Z = === H
DT,DT = temps
de parcours de la lumière.
La distance de cette galaxie est
approximativement : Distance
=DT
x c(comme si
l’univers ne s’était pas étiré pendant DT) D’oùZ=
H x(Distance / c)et,Z = vexp / c
C’est
la même formule que celle du Doppler classique . C’est une coïncidence
fâcheuse. Rem. :
v est la vitesse de récession de la galaxie, pourtant stationnaire (comobile)
par rapport à nous.
Elle ne se s’éloigneraitpas
de nous, si l’Univers ne se dilatait pas.
Cette formule approchée,Z = v/c,
a
été utilisée tant que les galaxies observées étaient proches de nous,
et a contribué à maintenir l’habitude de parler d’effet Doppler pour
expliquer le décalage vers le rouge dû à l’expansion de l’Univers.
Ceci tant dans les
ouvrages que dans les conférences.
Les conférenciers,
pensent que le public comprendra plus facilementl’effet Doppler que l’étirement de la longueur d’onde dû à
l’expansion de l’Univers.
Pourtant, étirez une sinusoïde dans le sens de sa
longueur, vous en obtiendrez une de périodeplus longue, donc une plus décalée vers le rouge, c’est
simple. C’est d’ailleurs ce que Françoise Combes amontré à la fin de sa conférence de mars 2011 à Triel, après
avoir parlé de Doppler au début.
Au
cours de son voyage vers nous, la lumière a subi l’expansion de l’Univers,
salongueur d’onde s’est étirée en même temps que
l’espace qui est son support. Ce
n’est pas un effet Doppler.
Remarquons que les 3 cas de décalage coexistent et se
superposent, ce qui complique les calculs.
EdwardHarrison, "Cosmology,
the
science oftheuniverse",
édition de 1981 chapitre 11 “Redshifts”,
et page 239 “A cosmologicalpitfall".
« Initiation à la cosmologie» 4ème éd. 2005, Marc
Lachièze-Rey parle de Doppler pour l’expansion de l’Univers,
puis explique (2.2.5 p 43) : « le décalage des raies… que
nous avions en première analyse, interprété comme un effet
Doppler….etc... »
Ludwick
Celnikier, astrophysicien,stage de cosmologie 2009 Hte Maurienne.
Les enseignants chercheurs
(master 2 astrophysique Paris), quiinsistent
pour qu’on ne fasse plus cette confusion.
Mai 2011
MHD, SAF.marie-helene.ducroquet@noos.fr
Merci Marie Hélène, j’espère maintenant
que nous ne ferons plus cette confusion.
Si vous avez des commentaires à faire, n’hésitez
pas !
Le CERN à l’occasion de la conférence Quark
Matter 2011 nous
communique ces dernières informations :
Genève, le 23 mai 2011.
Les trois expériences LHC qui étudient les
collisions d’ions plomb ont présenté aujourd’hui leurs tout derniers résultats
à l’occasion de la conférence annuelle Quark Matter, organisée
cette année à Annecy (France).
Ces résultats se fondent sur l'analyse des
données recueillies au cours des deux dernières semaines de l'exploitation
du LHC en 2010, suite au passage
du mode protons au mode ions plomb. Toutes les expériences font état
de mesures très fines, qui ouvrent à la physique des ions lourds une
nouvelle ère d’études de haute précision.
« Les résultats du programme ions
plomb du LHC jettent déjà une lumière nouvelle sur l’univers
primordial, a indiqué le Directeur général du CERN1,
Rolf Heuer. Les subtilités qu’il permet d’ores et déjà de déceler
sont impressionnantes. »
Dans ses tout premiers instants, quelques
microsecondes à peine après le Big Bang, l’Univers consistait en un
plasma de quarks et de gluons, les constituants fondamentaux de la matière.
En faisant entrer des ions lourds en
collision, les physiciens peuvent remonter le temps et recréer les
conditions qui prévalaient alors, nous permettant de comprendre l’évolution
de l’univers primordial.
Le programme ions lourds du LHC s’appuie
sur des expériences menées il y a plus d’une décennie auprès du
Supersynchrotron à protons (SPS) du CERN, qui avaient trouvé des indices
donnant à penser que le plasma pouvait être créé et étudié en
laboratoire.
Le Collisionneur d’ions lourds
relativistes (RHIC) du Laboratoire national de Brookhaven (États-Unis)
avait pris la relève en 1999 et établi de manière fiable que le plasma de
quarks et de gluons pouvait être créé à une échelle infinitésimale.
Pour la première fois cette année, des résultats
du LHC seront présentés à la conférence Quark Matter.
Les résultats de l’expérience ALICE ont
apporté des éléments de preuve que la matière créée dans les
collisions d’ions plomb est la plus dense jamais observée : sa température
est plus de 100 000 fois supérieure à celle régnant à l’intérieur
du Soleil et elle est plus dense que les étoiles à neutrons.
Ces conditions permettent d’étudier les
propriétés du plasma avec une précision sans précédent. ALICE a confirmé
la découverte des expériences du RHIC : le plasma de quarks et de
gluons se comporte presque comme un fluide parfait, pratiquement dépourvu
de viscosité. Lors de la présentation de ses résultats, la collaboration
ALICE a également traité du comportement des particules énergétiques
dans le plasma de quarks et de gluons.
« Nous sommes très enthousiastes face
à la pléthore d’observables qui remettent en question beaucoup
d’interprétations théoriques, a indiqué Paolo Giubellino, porte-parole
d’ALICE. Les capacités extraordinaires qu’a notre détecteur de fournir
des informations détaillées sur les milliers de particules créées dans
chaque collision s’avèrent essentielles pour comprendre le plasma de
quarks et de gluons. »
La collaboration ATLAS a
réalisé une étude complète des collisions d’ions lourds. Cette analyse
porte entre autres sur les propriétés d’ensemble comme le nombre et les
distributions des particules chargées émergeant du plasma, qui viennent élucider
la dynamique des collisions et les propriétés de transport dans ce milieu.
Elle a aussi procédé à des sondes dures
du milieu, comme on les appelle, qui incluent des mesures de la production
de bosons W et Z, de charmonium et de jets de particules.
« La première exploitation du LHC
avec ions lourds a été un grand succès pour ATLAS, a indiqué Peter
Steinberg, de Brookhaven, coresponsable du groupe ions lourds de la
collaboration. Associer des mesures d’ensemble et des sondes dures dans
les collisions d’ions lourds au LHC permet de mieux comprendre à la fois
la nature de ce milieu chaud et dense et les processus de chromodynamique
quantique qui conduisent à l’étouffement des jets. »
L’étouffement de jets, un phénomène que
l’expérience ATLAS a été la première à observer l’an dernier, se
produit lorsque des jets de particules formés dans une collision sont
largement éliminés pendant qu'ils traversent la région turbulente du
plasma.
CMS a
observé un certain nombre de nouveaux phénomènes, notamment la production
de bosons W et Z.
De nouvelles études ont été réalisées
sur l’étouffement de jets et pour caractériser le comportement de la
matière reproduisant les conditions extrêmes qui prévalaient juste après
la naissance de l’Univers.
L’observation la plus frappante de CMS est
l’importante suppression des états faiblement liés du quark b dans
les collisions plomb-plomb. Un phénomène crucial pour comprendre les
propriétés du plasma de quarks et de gluons.
« Nous entrons dans une nouvelle ère
d'études de haute précision sur la matière en interaction forte à des énergies
inégalées à ce jour, a indiqué Guido Tonelli, porte-parole de CMS. En
exploitant tout le potentiel du détecteur CMS, nous produisons des
signatures sans équivoque de ce nouvel état de la matière et élucidons
beaucoup de ses propriétés.
GRAVITY
PROBE B : ALBERT AVAIT RAISON! (04/06/2011)
(dessin : Univ de Stanford)
La sonde Gravity Probe-B, lancée
en Avril 2004 en orbite polaire, afin de « tester » les deux
prédictions fondamentales d’Einstein concernant la théorie de la
Relativité Générale (RG), vient de fournir ses premiers résultats par
l’intermédiaire de ses chercheurs de l’Université de Stanford et de la
NASA : Albert avait
raison !
Ces deux prédictions sont :
·L’effet de précession géodésique (ou effet Einstein-De
Sitter), c’est à dire la déformation de l'espace-temps par la masse de
notre planète. Cet effet (la masse courbe l’espace) avait été confirmé
par la célèbre éclipse
de Sobral en 1919, ce qui rendit Einstein immédiatement célèbre.
·L’effet de précession Lense-Thirring
(frame dragging en anglais), c’est à dire la déformation de
l'espace-temps engendrée par la rotation de notre planète, c’était une
première, car il n’avait jamais été mesuré auparavant. Un corps
tournant (la Terre) entraînerait l’espace-temps. Phénomène détecté
autour de trous noirs, mais jamais encore pour des corps de masse plus
faible.
Tout
ceci n’a été rendu possible que grâce à l’utilisation ultra précise
de quatre gyroscopes, composés de sphères en quartz de 4cm de diamètre
d’une extrême précision (2ppm
: 40 épaisseurs d’atomes!!), tournant entre 5000 et 10.000 t/min.
Rappelons les propriétés d’un gyroscope :
c’est un dispositif constitué d'une toupie animée d'un mouvement de
rotation rapide autour d'un axe et d'un système de suspension.. La
particularité (et la propriété fondamentale) d'un gyroscope doublement
suspendu en deux points est de garder une orientation
fixe par rapport à un repère lié aux étoiles : il conserve
son orientation initiale quelles que soient les forces auxquelles il est
soumis.
Un point fixe de référence avait été choisi
avec l’étoile IM Pegasi (HR 8703)
Si
la force de gravité de notre planète, n’avait pas modifié
l’espace-temps, les gyroscopes n’auraient pas été perturbés, et
seraient tous restés pointés dans la même direction. Or leur direction a
été légèrement modifiée !
Relativité : Au secours, la Terre entraîne l'espace-temps, Albert avait raison!
LOFAR
: NANÇAY INAUGURE LA STATION DU RADIO TÉLESCOPE EUROPÉEN. (04/06/2011)
Le
LOFAR (Low Frequency Array : réseau
à basse fréquence) est un ensemble de plusieurs dizaines de milliers
d’antennes d’une cinquantaine de stations situées dans 5 pays européens
(surtout aux Pays Bas : 40 ; 4 en RFA, 1 en Angleterre, une en Suède
et une en France à Nançay).
Ces
différentes antennes captent les ondes BF émises par les corps célestes
et les retransmettent au centre de calcul situé à Groninge (Pays Bas) qui
combinent ces données par interférométrie.
Vendredi
20 Mai 2011, le CNR, l'Observatoire de Paris et l'Université d'Orléans
-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC) ont inauguré
la station française du radiotélescope LOFAR à Nançay.
LOFAR
est un très grand interféromètre basses fréquences qui opère de 30 à
250 MHz.
Il
est formé de 48 groupes d'antennes dont une quarantaine, totalisant environ
35 000 antennes élémentaires, se trouvent aux Pays-Bas et 8 autres,
environ 13 000 antennes, dans les pays environnants.
Photo :
au premier plan la station LOFAR, au second plan le grand radiotélescope
de Nançay
Crédit
photo : I. Thomas / LPC2E
En
France, l'un de ces réseaux (1 600 antennes et leurs 96 récepteurs associés)
a été installé à la station de radioastronomie de Nançay (Observatoire
de Paris, CNRS, Université d'Orléans) en région Centre.
Par
l'utilisation de réseaux déployés sur des milliers de kilomètres à
travers l'Europe et connectés par fibre optique, il combine électroniquement
les signaux de ses antennes pour
obtenir des images beaucoup plus sensibles et précises que ce qui existe.
LOFAR
forme ainsi des images du ciel radio basses fréquences dans un grand champ
de vue instantané. Il ouvre la voie vers une nouvelle génération de
grands radiotélescopes permettant d'observer plusieurs objets célestes en
même temps dans différentes directions grâce aux techniques numériques
de réception et au super-ordinateur nécessaire pour son l'analyse du
signal. C'est l'un des précurseurs du futur radiotélescope géant Square
Kilometer Array SKA, un projet mondial programmé pour les années 2020.
LOFAR
permettra d'aborder des sujets aussi divers que la formation des premières
étoiles et des premiers trous noirs de l'Univers, les galaxies, les amas et
grandes structures, le champ magnétique galactique, la cartographie
profonde du ciel radio, la détection des rayons cosmiques et des milliers
de sources transitoires ou sporadiques (pulsars, explosions d'étoiles,
trous noirs, planètes ... et peut-être exoplanètes), ou l'étude du
Soleil.
LOFAR
a été développé par l'institut ASTRON
aux Pays-Bas. Avec le soutien de l'Agence Nationale de la Recherche, le
consortium mené par Michel Tagger et Philippe Zarka, coordinateurs
scientifiques du projet LOFAR en France, étudie actuellement avec les ingénieurs
de la station de radioastronomie de Nançay un projet de développement
d'une extension majeure du réseau d'antennes LOFAR de Nançay (projet
"superstation").
Voici
un des premiers résultats de LOFAR publié par nos amis hollandais.
Une
petite portion d’une image brute LOFAR centrée sur le quasar 3C196.
On
y remarque des dizaines de sources, (quelques milli
Jansky mJy) à 150MHz.
L’image
a une résolution de 8 arc secondes.
Crédit :
Dr. Panos Labropoulos on the EoR-cluster at the University of Groningen
KOUROU-CSG :
SOYUZ, ÇA Y EST, C’EST PARTI ! (04/06/2011)
Comme
l’avait annoncé JJ Dordain Président de l’ESA dans sa conférence
de presse de Janvier 2011, cette année verra la transformation de
Kourou en centre pour trois plateformes : Ariane, Soyuz et Vega.
Et
bien, pour Soyuz c’est en très bonne voie.
Ce
lanceur, devra néanmoins intégrer les adaptations minimales pour autoriser
son lancement depuis le CSG. Comme par exemple : modifications du
logiciel de vol, supporter l’environnement Guyane, compatibilité avec les
télémesures du CSG, etc..
Ce
modèle de Soyuz est baptisé STK ou STKA.
Le
premier lancement d’un Soyuz du CSG devrait avoir lieu avec deux
satellites de la flotte Galileo entre le 15 Août 2011 et le 15 Septembre.
Caractéristiques :
46m de haut , 300tonnes pour une charge utile en orbite basse de 5000kg.
Vue
d’un Soyuz sur le pas de tir du CSG, pour une répétition de
lancement. (photo ESA - S. Corvaja,)
Superbe
phot prise du fond du pas de tir ((photo ESA - S. Corvaja,)
Grâce
à sa proximité de l'équateur, le centre de Kourou permet de placer sur
orbite des charges utiles plus lourdes que depuis les cosmodromes situés
plus au nord, comme ceux de Plessetsk (Russie) et de Baïkonour
(Kazakhstan).
·Gliese
581 d : Cette planète extra solaire serait habitable?
Et bien, ce système planétaire de l'étoile
naine Gliese 581, l'une des plus proches voisines du Soleil, est l'objet de
nombreuses études depuis plusieurs années, notamment pour y détecter la
première exoplanète potentiellement habitable.
Après deux premières candidates, écartées
depuis, le cas de la planète Gliese 581d ressurgit aujourd'hui.
Une équipe du Laboratoire de météorologie
dynamique (CNRS/UPMC/ENS/Ecole Polytechnique) de l'Institut
Pierre-Simon Laplace à Paris vient en effet de mettre en évidence
qu'elle pourrait être propice à la vie telle que nous la connaissons sur
Terre.
Notre ami François Forget de cet Institut a
participé activement à cette recherche.
Existe-il dans l'Univers d'autres planètes
habitées que la Terre, ou au moins propice à la vie telle que nous la
connaissons ?
La découverte d'une telle planète est
devenue une quête pour bien des astrophysiciens, qui recherchent avant tout
des planètes rocheuses dans les « zones
habitables » des étoiles : une zone où la distance entre
les planètes en orbite et leur étoile permet des températures clémentes,
compatibles avec la présence d'eau liquide en surface et donc
potentiellement avec la vie.
Dans cette quête, les planètes autour de
l'étoile Gliese 581 ont déjà suscité plusieurs espoirs.
En 2007, des scientifiques annonçaient la découverte
de deux planètes rocheuses (Gliese 581d et Gliese 581c) à la limite de la
zone habitable. Si Gliese 581d fut rapidement jugée comme trop froide,
Gliese 581c, plus proche, fut considérée comme la première planète
potentiellement habitable enfin découverte... avant que les climatologues
n'écartent cette hypothèse.
Aujourd'hui, c'est
finalement Gliese 581d, qui pourrait devenir la première planète
potentiellement habitable jamais découverte. L'équipe de Robin
Wordsworth et François Forget du Laboratoire de météorologie
dynamique (CNRS/UPMC/ENS/École Polytechnique) à l'Institut Pierre Simon
Laplace à Paris, en collaboration avec un chercheur du Laboratoire
d'astrophysique de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux 1) ont réexaminé
cette planète Gliese 581d.
On savait déjà qu'il s'agit probablement
d'une planète rocheuse,
comme la Terre, environ deux fois plus grande et sept fois plus massive que
celle-ci. Cependant, elle reçoit trois fois moins d'énergie de son étoile
et il est fort probable que les forces de marées gravitationnelles ont
bloqué la rotation de la planète sur elle-même, comme dans le cas de la
Lune autour de la Terre. Une face de la planète serait donc en permanence
exposée au rayonnement de l'étoile et l'autre perpétuellement dans
l'obscurité.
Dans ces conditions, on pouvait craindre que
l'atmosphère et l'eau de la planète ne se condensent totalement côté
nuit, interdisant l'existence d'un climat propice à l'eau liquide et à la
vie.
Pour tester cette hypothèse, les chercheurs
ont développé un modèle
numérique capable de simuler les climats possibles sur les exoplanètes.
Cet outil, d'un nouveau genre, est inspiré des modèles utilisés sur Terre
pour la météorologie et l'étude du climat mais il se base sur des
principes physiques plus fondamentaux, aussi universels que possible.
Ce modèle leur a ainsi permis d'étudier
une gamme de conditions beaucoup plus large qu'avec un modèle classique,
avec notamment la possibilité d'inclure n'importe quel mélange de gaz,
nuages et aérosols dans l'atmosphère de Gliese 581d.
À leur grande surprise, ils ont découvert
que, dans le cas d'une atmosphère dense de dioxyde de carbone (un scénario
très probable sur une aussi grande planète si on se base sur notre expérience
dans le système solaire), Gliese 581d pouvait non seulement éviter la
condensation de son atmosphère mais son climat pouvait aussi facilement être
chaud au point de permettre la formation d'océans, de nuages et de pluie.
Une des clés de ce climat est liée à la
« diffusion
Rayleigh » de l'atmosphère, le phénomène qui donne au ciel
terrestre sa couleur bleue. Autour d'une étoile comme le Soleil, la
diffusion Rayleigh limite le chauffage des planètes dotées d'une atmosphère
épaisse car une fraction importante du rayonnement bleu est réfléchie
dans l'espace par l'atmosphère.
Dans le cas d'une étoile naine comme Gliese
581, le rayonnement est essentiellement rouge et donc peu sensible à cet
effet.
Il peut pénétrer profondément dans
l'atmosphère et chauffer la planète efficacement grâce à l'effet de
serre du gaz carbonique, renforcé sur Gliese 581d par celui des nuages de
glace carbonique dont on prédit la formation à haute altitude. Par
ailleurs, la modélisation de la circulation atmosphérique montre que le
chauffage par l'étoile est efficacement réparti tout autour de la
planète par l'atmosphère, ce qui empêche la condensation de l'atmosphère
et de la glace d'eau du côté nuit ou aux pôles.
Gliese
581d est située à seulement 20 années-lumière de la Terre,
ce qui fait d'elle une de nos plus proches voisines hors du système
solaire. Cette proximité pourra permettre aux télescopes de demain de détecter
directement l'atmosphère de Gliese 581d.
En effet, s'il est possible que cette planète
puisse être habitable, on peut aussi imaginer qu'elle ait pu conserver une
épaisse couche d'hydrogène (comme Uranus et Vénus) ou qu'à l'inverse,
dans la première partie de son existence, le fort vent solaire de la jeune
étoile ait autrefois complètement soufflé son atmosphère.
Pour trancher entre ces différents scénarios,
l'équipe de Robin Wordsworth propose quelques observations tests que les
astronomes pourront réaliser dans un avenir proche à l'aide d'un télescope
suffisamment puissant.
Si Gliese 581d se révélait effectivement
habitable, ce serait un endroit bien étrange à visiter : son atmosphère
dense et son épaisse couche nuageuse plongerait la surface dans une pénombre
rougeâtre et la gravité y serait double de celle de la Terre.
Le cas de Gliese 581d illustre la grande
variété des climats possibles sur les planètes de la galaxie, une
diversité encore bien plus grande que ce à quoi nous sommes habitués dans
le système solaire.
Il nous montre aussi que pour être propice
à la vie, une planète ne doit pas nécessairement ressembler à la Terre.
POUR ALLER PLUS LOIN :
Voir ces CR de conférences :
Celle de François
Forget justement nous parlant de climat de vie et d’exoplanètes à la
SAF en planétologie.
HUBBLE:
FAIT REVIVRE L’HISTOIRE, LA CÉPHÉIDE QUI RENDIT CÉLÈBRE EDWIN H. (04/06/2011)
crédit
photo : NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) and AAVSO
Remontons le temps, en 1924, un astronome peu
connu Edwin Hubble, remarqua dans la galaxie d’Andromède (M31) une étoile
pulsante appelée Céphéide, elle
lui servit à changer le cours de l’astronomie, à montrer que M31
n’était pas dans notre galaxie et plus tard à formuler que l’Univers
était en expansion. Il l’a baptisa variable n°1 soit V1.
Cette découverte mit fin aussi au fameux débat
entre Shapley (croyait qu’il n’ya avait qu’une galaxie, la nôtre) et
Curtis ; Hubble (l’astronome) informa Shapley de sa découverte par
lettre, celui-ci dit ensuite, voici la lettre qui détruisit mon univers !
Rappelons que les Céphéides, font partie de
ce que l’on appelle les chandelles standard, ces étalons de lumière qui
illuminent l’Univers.
Il était donc normal, qu’un jour Hubble (le
télescope spatial) rendit hommage à cette découverte.
C’est fait avec ces images diffusées ces
jours ci dont l’histoire
vous est contée par le HST et les Observateurs d’étoiles variables (AAVSO)
dont les observateurs ont suivi V1 pendant 6 mois et ont associé ces
informations avec les photos correspondantes de Hubble grâce à la caméra
WFC-3.
M31 avec la Céphéide à différentes
époques
M31 et le résultat des mesures
des observateurs AAVSO
Ceux qui veulent savoir comment on peut mesurer
de proche en proche les distances en astronomie peuvent consulter ma
conférence à ce sujet.
ISS
:.L’AMS EST INSTALLÉ. (04/06/2011)
Comme
nous l’avions déjà évoqué dans ces colonnes (voir absolument les
anciens astronews :ref
1 et ref
2), la recherche de l’antimatière (qui devait être aussi fréquente
que la matière au début de l’Univers, mais qui semble avoir disparu) est
un thème essentiel de la physique moderne. Cet instrument devrai aussi nous
aider à caractériser la matière noire.
Le
détecteur développé par le CERN et l’Université de Genève, appelé
l’AMS (Alpha
Magnetic Spectrometer),
vient d’être monté à l’extérieur de l’ISS par les
astronautes de la dernière navette Endeavour (STS-134), navette qui s’est
arrimée à l’ISS il y a quelques jours.
Deux
astronautes de STS-134 travaillent à côté de l’AMS-02 qui vient
d’être installé. (photo : NASA)
Un
des dernières vues de l’ISS au moment du départ d’Endeavour le
29 Mai 2011; on remarque l’AMS marqué par la flèche. (photo :
NASA)
Il
faudra attendre quelques temps avant d’avoir des informations sur le bon
fonctionnement de l’AMS.
Nous
en reparlerons.
En
attendant les astronautes de l’ISS nous envoient une superbe photo prise
la nuit de la fenêtre de leur station : le ciel étoilé et
l’horizon terrestre sont visibles, avec en premier plan une partie de l’ISS.
À
voir absolument en haute définition ! (Photo : NASA)
Elle
avait passé près de 17 jours dans l’espace, c’était sa 25ème
mission.
Quatre
sorties dans l'espace ont porté la durée des activités extra véhiculaires
(EVA) nécessaires pour assembler et assurer la maintenance de la Station
spatiale au-delà de la barrière symbolique des 1 000 heures et pour
installer l’AMS.
Cette
mission a également permis pour la première fois de réunir deux
astronautes italiens à bord de l'ISS et représentait le dernier vol d'un Européen à bord de la navette.
Voici
le commentaire de l’ESA :
Maintenant,
il ne reste plus qu'une seule mission prévue pour la navette.
Atlantis sera
lancée en juillet avec un équipage de quatre astronautes pour la mission STS-135 pour
ravitailler la Station en pièces de rechange et fournitures afin de
renforcer ses capacités pour les prochaines années et garantir des réserves
logistiques à bord qui permettront d'assurer la continuité des opérations
jusqu'à l'entrée en service des systèmes de ravitaillement commerciaux en
2012.
Ceux-ci
s'ajouteront aux vaisseaux cargos automatiques ATV de l'ESA et HTV du Japon.
La
construction de la Station a débuté en novembre 1998 avec le lancement du
module russe Zarya. L'assemblage a connu des retards importants en raison de
la perte tragique de la navette Columbia, qui a également entraîné
la décision de retirer la flotte entière des navettes après l'achèvement
de la Station.
Un
nouveau module pressurisé doit encore être arrimé à la Station en 2012.
Il s'agit du module laboratoire polyvalent russe Nauka, qui sera de même
taille que les modules Zarya et Zvezda. Il sera positionné sur la baie
d'amarrage inférieure du module Zvezda.
Elle
va partir maintenant dans un musée.
STATION SPATIALE CHINOISE : C’EST POUR BIENTÔT! (04/06/2011)
Quelle
ironie du sort, alors que les Américains, abandonnent leur moyen de
transport (la Navette) vers l’ISS et essayent de se désengager de cette
station ; les Chinois, eux, poursuivent leur chemin vers le montage en
orbite terrestre d’une station spatiale qui devrait s’appeler Tiangong
(Palais céleste). Un nouveau nom devrait être choisi par le public.
Même
si celle-ci est modeste (plus petite que MIR), c’est quand même un pas de géant que nous Européens n’ont
pas été prêts à accomplir depuis que l’Europe de l’espace existe.
Tirons
leur notre chapeau !
Station
avec ses 3 modules, masse totale 60t.
Comparaison
des 3 stations. (crédit : Nature)
En
principe d’après l’agence de presse chinoise, un premier rendez-vous
entre le premier module et un vaisseau Shenzhou devrait avoir lieu vers le début
de l’année 2012.
La
station devrait être achevée vers 2020.
Le
module de base de 18,1 mètres de long, d'un diamètre maximum de 4,2 mètres
( 20 à 22 tonnes), sera le premier à être lancé en orbite probablement
à la fin de cette année 2011. Les deux modules expérimentaux viendront
par la suite s'amarrer au module de base.
Une super étoile brillante, mais isolée, découverte
par le VLT de l’ESO, comme on peut le lire dans le dernier communiqué
de presse :
Une étoile isolée extraordinairement
brillante a été découverte dans une galaxie voisine de la nôtre – l’étoile
est trois millions de fois plus brillante que le Soleil.
Toutes les précédentes super étoiles
similaires ont été trouvées dans des amas, mais ce phare lumineux brille
d’une splendeur solitaire.
L’origine de cette étoile est mystérieuse
: s’est-elle formée de manière isolée ou a-t-elle été éjectée
d’un amas ?
Ces
deux hypothèses défient les connaissances des astronomes sur la formation
des étoiles.
Une équipe internationale d’astronomes a
utilisé le très grand télescope (VLT – Very Large Telescope) de l’ESO
pour étudier de manière précise l’étoile VFTS 682 (acronyme de VLT-FLAMES
Tarantula Survey, un vaste programme de l’ESO piloté par Christopher
Evans du UK Astronomy Technology Centre, à Édimbourg, au Royaume-Uni)dans
le Grand Nuage de Magellan, une petite galaxie voisine de la Voie Lactée.
En analysant la lumière de cette étoile
avec l’instrument FLAMES sur le VLT, ils ont trouvé que sa masse est égale à 150 fois celle du Soleil.
Des étoiles de ce type ont jusqu’à présent été trouvées dans le
centre surpeuplé des amas d’étoiles, mais
VFTS 682 est isolée.
« Nous avons été très surpris de
trouver une étoile aussi massive ainsi isolée au lieu de la trouver dans
un, riche amas d’étoiles, » remarque Joachim Bestenlehner,
premier auteur de cette nouvelle étude et étudiant à l’Armagh
Observatory en Irlande du Nord. « Son origine est mystérieuse. »
Cette étoile avait été repérée dans un
précédent relevé des étoiles les plus brillantes situées dans et autour
de la Nébuleuse de la Tarentule dans le Grand Nuage de Magellan.
Elle se trouve dans une nurserie d’étoiles :
une gigantesque région de gaz, de poussière et de jeunes étoiles qui est
la région de formation stellaire la plus active du Groupe Local de galaxies
(Le Groupe Local est un petit groupe de galaxies qui inclue la Voie Lactée
et la galaxie d’Andromède, ainsi que les nuages de Magellan et de
nombreuses galaxies plus petites).
Au premier regard VFTS 682 a été prise
pour une quelconque étoile jeune, chaude et brillante. Mais, la nouvelle étude
effectuée avec le VLT a permis de trouver que la majeure partie de l’énergie
de l’étoile était absorbée et dispersée par des nuages de poussière
avant d’arriver jusqu’à la Terre. Elle est en fait plus lumineuse que
les astronomes le pensaient précédemment et elle est même parmi les étoiles
les plus brillantes connues.
La
lumière rouge et infrarouge émise
par l’étoile peut traverser la poussière, mais les plus courtes
longueurs d’onde, bleues et vertes, sont plus dispersées et donc se
perdent. Au final, l’étoile apparaît rougeâtre bien qu’elle
rayonnerait d’un brillant « bleu blanc » si la vision n’était
pas entravée par la poussière.
(Photo : vue dans le visible et proche
IR)
De même que VFTS 682 est très brillante,
elle est aussi très chaude, avec une température de surface d’environ 50 000 degrés Celsius (10 fois plus élevée
qu’à la surface de notre Soleil)
Les étoiles dotées de propriétés si peu
communes doivent terminer leur courte vie, non pas en simples supernovae, ce
qui est normal pour des étoiles très massives, mais probablement en
sursaut gamma de longue durée encore plus spectaculaire, correspondant
aux explosions les plus brillantes dans l’Univers.
Bien que VFTS 682 semble maintenant isolée,
elle ne se trouve pas si loin du très riche amas d’étoiles RMC 136
(souvent appelé simplement R 136), qui contient plusieurs « super étoiles »
similaires (eso1030).
«Les nouveaux résultats montrent que VTFS
682 est pratiquement la véritable sœur jumelle d’une des super étoiles
les plus lumineuses située au cœur de l’amas d’étoiles R 136 » ajoute
Paco Najarro, un autre membre de l’équipe venant du CAB (INTA-CSIC, Spain).
Est-il possible que VFTS 682 se soit formée dans cet amas puis ait été éjectée ?
De telles « étoiles fugueuses »
sont connues, mais elles sont toutes plus petites que VFTS 682. Il serait
intéressant de voir comment une étoile aussi lourde pourrait avoir été
éjectée de l’amas par des interactions gravitationnelles.
« Les étoiles les plus grosses et les plus
brillantes semblent se former plus facilement dans de riches amas d’étoiles, » précise
Jorick Vink, également membre de l’équipe. « Et, bien que ce
soit possible, il est plus difficile de comprendre comment ces phares
brillants pourraient se former « dans leur coin. » Ceci fait de
VFTS 682 un objet véritablement fascinant. »
VU
D'EN HAUT :.L’ITALIE UNE SACRÉE BOTTE! (04/06/2011)
(crédit photo : ESA)
Le satellite d’observation de la Terre,
Envisat, nous donne à voir ces jours ci, une superbe photo de la botte
italienne.
Au Nord on note le bleu turquoise (provoqué
par les sédiments fluviaux entraînés par le courant) de la côte
Adriatique, plus au Sud la côte Tyrrhénienne.
La chaîne des Apennins est couverte de neige
sur cette photo prise l’hiver dernier, le 25 janvier 2011.
Sur la photo HR on voit aussi Naples et le Vésuve.
Plus bas l’Etna est calme.
Quelques jours auparavant, le satellite avait
photographié l’éruption
de l’Etna.
MESSENGER :.UN CRATÈRE X. (04/06/2011)
Crédit photo : NASA/Johns Hopkins University
Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.
Vous savez que Messenger est
en orbite autour de Mercure depuis quelques semaines ; elle
photographie inlassablement la surface de cette planète.
Une de ses dernières découvertes est ce cratère
inconnu lacéré par un double impact probablement en dehors du champ de
cette vue (?) en forme de X. curieux n’est ce pas ?
Encore une belle prise de Cassini ; 5
lunes visibles sur cette photo, mais il faut avoir l’œil.
La lune la plus dominante c’est Rhéa (1528km de diamètre), on remarque ensuite,
au centre légèrement au dessus du plan des anneaux, Dioné (1123km) ; à ses côtés sur sa droite
presque invisible, Prométhée
(86km), un des gardiens de l’anneau F ; Épiméthée (113km) est aussi à peine visible
(voir la photo originale pour plus de détail) à l’extrême droite au
dessus des anneaux. Enfin à droite aussi, sous le plan des anneaux, Téthys
(1062km).
Image prise le 11 Janvier 2011 dans le visible,
d’une distance de 61.000km de Rhéa.
LES
ROVERS MARTIENS :.SPIRIT C’EST FINI ! (04/06/2011)
(Photos
NASA/JPL-Caltech/Cornell).
Ça y est, l’aventure
Spirit est terminée, le JPL n’arrive pas à le débloquer et à le
faire redémarrer de l’endroit où il est prisonnier, aussi, nos glorieux
savants ont décidé de tourner le bouton en position “OFF”.
Voici en commémoration pour toutes ses années
de bon labeur, un de ses derniers panoramas :
Crédit: Mars Exploration Rover Mission, NASA, JPL, Cornell; Image
Processing: Kenneth Kremer, Marco Di Lorenzo
Le contact avait été perdu avec le rover en
Mars 2010. son enlisement empêchait de pouvoir correctement orienter les
panneaux solaires pour recharger ses batteries pendant la période
hivernale. Son électronique a probablement rendu l’âme à cause du
froid.
Rappelons que Spirit (lancé en Juin 2003) est
arrivé dans le cratère Gusev le 3 Janvier 2004, nous avons vécu cette
aventure en direct. Sa mission a quand même duré plus de 6 ans , il a parcouru 7700m et franchit une colline (les
Columbia Hills).
Ses 120.000 photos sont toujours analysées par
les scientifiques.
Thks
Spirit and sleep well!!
Son homologue, Opportunity, va bien, merci pour
lui ; il a parcouru près de 30km et il se dirige avec son pas de sénateur
vers le cratère Endeavour.
Des
belles photos (certaines re-traitées) des
robots martiens par James Canvin.
MARS
EXPRESS :.UNE SACRÉE FRACTURE SUR MARS. (04/06/2011)
Crédits:
ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)
Les
dernières images (pour le public, étant donné qu’elles sont « gardées
pendant un an avant publication) de Mars Express publiées
par l’ESA, concernent la région de Nili Fossae, vaste système de
failles de la région du Syrtis Major (équatoriale Nord).
On
remarque une immense fracture (graben en anglais) de près de 500m de
profondeur en certains endroits.
Image
de ce fossé de Nili Fossae prise en 2008.
Même
image mais avec relevé topographique.
rouge =0 ; jaune =-500m ; vert=-1000m ; bleu>
Les
données de la super caméra HRSC, permettent de calculer grâce à un modèle
(Digital Terrain Model) cette vue en perspective :
LIVRE
CONSEILLÉ.:L’HORIZON OU LE REFUS DE L’INFINI CHEZ VUIBERT. (04/06/2011)
Jean Perdijon, ingénieur des Mines nous fait découvrir
les différents types d’horizons :
Terrestre, cosmologique, gravitationnel, des évènements
etc..
L’horizon est une notion à laquelle nous
sommes quotidiennement confrontés : l’horizon terrestre, qui limite
notre champ de vision, s’impose à notre perception du monde.
Mais il ne s’agit là que d’un aspect de ce
concept, de son sens propre habituel. Pris dans son sens figuré,
l’horizon devient un « domaine qui s’ouvre à la pensée ».
Il représente donc à la fois la démarcation
entre le perceptible et l’inconnu, et entre le réalisable et le
merveilleux.
L’objectif de cet ouvrage est de présenter
le concept d’horizon pris au sens propre comme au figuré et d’exposer
les différents aspects qu’il peut revêtir à travers la physique, la
philosophie, la métaphysique et la politique.
C’est donc à un large « tour
d’horizon » que le lecteur est ici convié.
ISBN : 2-3110-0291-0Prix 16€128
pages
LIVRE
CONSEILLÉ :.SEULS DANS L’IMMENSITÉ DU COSMOS ? CHEZ BELIN. (04/06/2011)
Notre ami Alain Doressoundiram, astronome à
l’Observatoire de Paris, qui a contribué à ce livre poursuit ses œuvres
en direction des jeunes, après :
Il s’intéresse maintenant à l’Univers
plus lointain.
"Pour
découvrir les traces d'anciennes formes de vie dans l'espace"
En contemplant l'immensité du cosmos, nous
nous interrogeons sur l'origine de la vie, sur ce qui a permis son évolution.
Aujourd'hui, nombre de scientifiques traquent la présence de traces de vie
dans l'Univers et explorent les conditions nécessaires à l'apparition du
vivant.
Ces chercheurs pensent que la vie a pu apparaître
sur Terre à partir des conditions et des éléments déjà présents sur
place, qu'elle a aussi pu se construire à partir d'éléments venus de
l'espace, par le bombardement des comètes.
Si telle est l'origine de la vie sur la Terre,
elle a donc pu se développer ailleurs dans notre galaxie, la Voie Lactée.
L'astronome Alain Doressoundiram et Régis Le
Coguen de l'Observatoire de Paris nous expliquent pourquoi la recherche de
traces de vie est légitime dans l'Univers, peuplé de centaines de
milliards de galaxies semblables à la nôtre; le Soleil n'est que l'une de
ses multitudes d'étoiles.
Ces chiffres vertigineux laissent à penser que la vie a pu s'installer sur
d'innombrables planètes.
13.50 €ISBN 978-2-7011-5650-7
LES
MAGAZINES CONSEILLÉS.:.L’ASTRONOMIE DE JUIN EST PARU. (04/06/2011)
Encore un brillant numéro de la revue de la
SAF, l’édition du mois de Juin comprend des dossiers intéressants
notamment :
·Le dossier complet Le Verrier et Neptune
·La découverte du ciel austral, enfin on pense à nos amis du Sud (de
la Terre)
·Danielle Briot nous explique tout sur les trous noirs.
·Space shuttle
story par Ph Coué
·Le Meteor
Crater et toutes les rubriques d’actualités habituelles