LE BOSON DE HIGGS : TOUT CE QUE VOUS AVEZ VOULU SAVOIR
PAR E. KLEIN.
(30/10/2013)
Le journal "Le Monde" daté de mardi
22 octobre 2013 a publié un article d’Étienne Klein intitulé "Les
grandes leçons d'un petit boson" en page 19 dont notre ami Christian
Larcher a fait un court résumé que je publie :
Le récent prix
Nobel attribué à F. Englert et P. Higgs récompense une découverte qui,
je cite, « a révolutionné notre façon de comprendre un des plus
vieux concepts de la physique, celui de masse.
Intrinsèquement
liée à l’idée de matière, la masse semblait pourtant condamnée à
demeurer une propriété évidente des objets matériels, une grandeur
physique dépourvue de mystère, à la fois mesurable et mesurante».
Désormais les
physiciens savent « qu’au lieu d’être une propriété primitive
des particules élémentaires, une caractéristique qu’elles porteraient
en elles même, la masse apparaîtplutôt comme n’étant qu’une propriété secondaire et indirecte
résultant de leur interaction avec le vide qui, en fait, n’est pas vide ! »
Étienne Klein
revient sur le concept de champ en physique classique :
« Si une
particule agit sur une autre, c’est qu’un champ, engendré par la première,
se propage dans l’espace puis agit sur l’autre ».
Un petit rappel historique (de CL)
Le concept de force à distance était une hérésie
pour Newton. Dans une lettre adressée à Richard Bentley en 1692 il écrivait :
« Que l’attraction doive être une propriété innée, inhérente et
nécessaire de la matière de telle sorte qu’un corps puisse interagir
avec un autre dans le vide sans que quelque chose d’autre y prenne part,
grâce à quoi et à travers quoi leur action et leur force pourraient se
transmettre de l’un à l’autre, cela me paraît une si grande absurdité
que je ne me représente pas comment quelqu’un possédant la capacité de
réfléchir avec compétence à des questions de caractère philosophique a
jamais pu y parvenir » (Lettre à Richard Bentley 1692). C’est aussi
pour éviter cette idée d’action à distance qu’en France Descartes
avait fait appel à de mystérieux tourbillons. Le concept de champ revient
à Michaël Faraday qui pourtant n’avait aucune formation scientifique.
Son père était forgeron et il commença sa vie comme apprenti relieur de
livres. Par la suite ce concept fut mathématisé par Maxwell. Notons que
jusqu’au tout début du XX° siècle l’éther était chargé de servir
de support à la transmission des ondes.
Retour à
l’article
Pour expliquer le
rôle des bosons intermédiaires E. Klein reprend l’image classique de
deux personnes se trouvant chacune dans une barque à la surface d’un plan
d’eau. Supposons, il s’agit d’une expérience de pensée, que les deux
barques se dirigent l’une vers l’autre selon une route de collision et
qu’il n’y ait à bord ni moteur, ni pagaies, ni gouvernail rien
permettant de modifier cette trajectoire. Certes il s’agit d’une
situation bizarre mais en rien gênante pour une expérience de pensée.
Supposons enfin que, sur l’une des barques, se trouve un objet massif,il est commode d’imaginer qu’il s’agit d’un ballon. Ce ballon
peut servir de médiateur entre les deux barques. En le lançant
vigoureusement alternativement d’une barque à l’autre on peut modifier
la trajectoire initiale de chaque barque. L’article va plus loin en notant
que plus le ballon est lourd plus les passes sont courtes et conclue :
« La portée d’une interaction sera d’autant plus faible que la
masse de ses particules médiatrices sera plus élevée »
La suite de
l’article porte sur le rôle des symétries dans le modèle standard, sur
le rôle des quatre interactions connues qui, dans un passé très lointain
au tout début de l’Univers, étaient unifiées en une seule et même
force. Dans le modèle qui en résulte, appelé « modèle standard »
restait un problème irritant : « Les particules médiatrices
des interactions (les ballons) devaient avoir une masse nulle ! »
Or on ne connaissait que le photon, médiateur de l’interaction électromagnétique,
comme particule possédantune
masse nulle. Les théoriciens ont alors postulé en 1964 l’existence
d’un champ quantique occupant tout l’espace appelé « champ
scalaire de Higgs » L’interaction des particules avec ce champ a
pour effet de ralentir leur mouvement et leur confèrent une propriétésecondaire que l’on appelle masse d’inertie.
En fin d’article
une autre analogie est utilisée.
« Tout se
passe comme si les particules élémentaires étaient des objets sans masse,
mais dotés de skis, se déplaçant sur un champ de neige qui serait l’équivalent
du champ scalaire de Higgs ; les particules ayant des skis bien fartés
se déplacent sans frottement, donc à la vitesse de la lumière, et leur
masse apparente est nulle ; celles dont les skis sont mal fartés
glissent mal sur la neige, leur vitesse est moindre que celle de la lumière
et leur masse non nulle. La masse apparaît alors comme une mesure de la
mauvaise qualité du fartage des skis des particules »
Christian Larcher
On rappelle qu’Étienne Klein est Directeur
de recherches au Commissariat à l'énergie atomique (CEA) et Directeur du
LARSIM (Laboratoire de Recherches sur les Sciences de la Matière) au CEA. Il a participé à divers grands projets, en
particulier à la conception du LHC, le grand collisionneur de particules de
l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), grâce
auquel a été découvert le boson de Higgs en juillet 2012.
Il vient de publier chez Flammarion : " En
cherchant Majorana ", 2013 et " Discours sur l'origine de
l'univers ", 2012.
Tout
ce que vous avez toujours voulu savoir sur le boson de Higgs... sans jamais
oser le demander !
Entretien avec Etienne Klein, directeur de recherche au CEA.
Vidéo
x
HERSCHEL:.BILAN SCIENTIFIQUE DE L’OBSERVATOIRE
SPATIAL. (30/10/2013)
(crédit
photo ) : ESA/Herschel/)
Près
de 350 scientifiques de l’observatoire spatial européen Herschel se sont
réunis aux Pays-Bas du 15 au 18 octobre 2013 pour un colloque au cours
duquel ont été annoncées les
dernières découvertes de la mission.
Les
données collectées jusqu’au 29 avril 2013, date de la fin de mission
d’Herschel, seront analysées sur plusieurs années encore, mais de
nouveaux résultats ont d’ores et déjà été abordés durant cet événement.
Herschel,
envoyé à plus d’un million de kilomètres de la Terre, a observé durant
plus de trois ans la naissance des étoiles, la dynamique de la matière de
l’Univers, et a dressé un comparatif des galaxies proches et lointaines.
Quelques
thèmes développés durant ce colloque :
Observer le fonds diffus
cosmologique dans l’infrarouge
La formation d’étoiles et des galaxies a débuté
au cours du premier milliard d’années après le Big Bang.
La lumière produite au cœur des étoiles
ainsi formées a chauffé le milieu interstellaire en produisant une
signature de l’événement dans la gamme infrarouge : un fond diffus
cosmologique dont chaque couleur remonte à une époque particulière de
l’histoire de l’univers.
Les astrophysiciens sont parvenus à « voir »
ce fond diffus produit il y a plus de 10 milliards d’années et vont ainsi
pouvoir décrypter l’histoire de la formation d’étoiles et des galaxies
dans l’Univers.
L'agencement des filaments
interstellaires bouleverse le paradigme de la formation stellaire
Les résultats du programme HOBYS ont permis de
découvrir des zones où les filaments de nuages moléculaires se
concentrent sous forme de tresses. Ces
tresses sont le siège de flambées de formation d'étoiles, c'est à dire
des événements violents et rapides qui forment des amas d'étoiles
massives, par accrétion violente et sporadique de gaz le long des
filaments.
Ce
scénario, plus général qu'il n'y paraît en regard du grand nombre d'étoiles
se formant dans ces tresses, est en contradiction complète avec l'idée de
formation stellaire isolée jusqu'ici acceptée.
Les
étudier dans notre Voie Lactée permet de mieux définir les phénomènes
physiques qui sont à leur origine dans les galaxies lointaines.
Conférence
de Marc Sauvage, astrophysicien au CEA, issue des Rencontres du Ciel et de
l'Espace du 1er au 3 novembre 2012 à la Cité des Sciences et de
l'Industrie (Paris).
Grâce
à sa sensibilité sans précédent et son miroir de 3,5m, le télescope
spatial Herschel a permis une plongée spectaculaire dans les nuages les
plus obscurs de notre Galaxie, à la recherche des premières étapes de la
formation des étoiles. L'analyse des observations collectées depuis plus
de trois ans montre l'importance des phénomènes dynamiques (turbulence,
chocs, effondrements) dans la mise en place des grandes structures dans le
milieu interstellaire. Elle permet de construire un scenario complet allant
de la formation des grands nuages interstellaires à l'émergence des étoiles.
Interview
de David Elbaz,
astrophysicien du CEA coordinateur du programme de recherche GOODS explique
ce qu’est le « fonds diffus infrarouge », ce qu’il apporte comme
renseignements sur l’Histoire de l’Univers, mais aussi les questions
qu’il laisse en suspens.
RAPPEL :
David Elbaz est le
prochain invité des conférences mensuelles de la SAF au FIAP 30 rue
Cabanis Paris 14 le mercredi 13 Novembre à 20H30, entrée libre, onb vous
attend (ouverture des portes 20H). le thème :
Dernières nouvelles sur l'histoire de la formation d'étoiles
dans les galaxies: l'apport du satellite Herschel
Comme
annoncé par François Bouchet lors de
sa conférence SAF sur Planck, les ingénieurs du centre de contrôle de
l’ESA de Darmstadt ont donné le 23 Octobre les dernières commandes au
stellite pour le mettre sur une orbite de sécurité.
Le
télescope spatial Planck de l’Agence spatiale européenne (ESA) a été désactivé
après avoir passé près de quatre ans et demi à observer le rayonnement résiduel
issu du Big Bang et à étudier l’évolution des étoiles et des galaxies
depuis les débuts de l’Univers.
Les
contrôleurs de mission du Centre des opérations de l’ESA, implanté à
Darmstadt (Allemagne), ont transmis cet après-midi leur ultime commande au
satellite Planck, mettant un terme aux activités de cette « machine à
remonter le temps » européenne.
Lancé
en 2009, Planck était conçu pour détecter, avec une sensibilité inégalée,
le fond diffus cosmologique (CMB), rayonnement fossile du Big Bang. Témoin
de ce qu’était l’Univers quelque 380 000 ans après le Big Bang, ce
rayonnement livre des informations précieuses sur les conditions
primordiales qui ont donné naissance à l’Univers tel que nous le
connaissons aujourd’hui.
«
Planck nous a éclairé sur l’évolution de l’Univers comme aucune autre
mission auparavant », se réjouit Alvaro Giménez, Directeur Science et
Exploration robotique à l’ESA.
«
La carte du rayonnement CMB dressée par Planck est la ‘photographie
d’enfance’ la plus précise de l’Univers dont nous disposions jusqu’à
présent, mais nos cosmologistes n’ont pas fini d’exploiter la moisson
de données du satellite afin d’arriver à une vision encore plus détaillée.
»
La
mission touchant à sa fin, le
satellite avait été dévié de son orbite opérationnelle autour du point
de Lagrange L2 du système Terre-Soleil en août pour atteindre, plus loin
de nous, une orbite de garage stable autour du Soleil, où il restera sur le
long terme.
Ces
dernières semaines, le satellite a fait l’objet de préparatifs en vue de
sa mise en hibernation définitive.À l’issue des activités de clôture
destinées à brûler le restant de carburant, les émetteurs du satellite
ont été éteints.
«
C’est le cœur serré que nous avons conduit les dernières opérations du
satellite Planck, mais c’est également l’occasion de fêter le succès
extraordinaire de cette mission », explique Steve Foley, responsable de la
conduite des opérations du satellite Planck au Centre européen d’opérations
spatiales (ESOC) de l’ESA.
Photo :
c’est Jan Tauber qui envoie les dernières commandes à Planck. (crédit
ESA).
«
Planck était un satellite de haute technologie et sa mission était
complexe, mais le superbe travail d’équipe des contrôleurs de mission,
des experts en dynamique de vol, du personnel des stations sol et de nos
partenaires industriels a permis à la communauté scientifique européenne
de bénéficier d’un excellent retour sur investissement », ajoute Paolo
Ferri, Chef des opérations des missions.
Les
États membres de l’ESA ont également fourni des technologies clefs,
comme celle du refroidisseur novateur qui a permis de maintenir les
instruments de la mission à une température de seulement un dixième de
degré au-dessus du zéro absolu (–273,15°C), afin que la vision du
satellite ne soit pas brouillée par sa propre chaleur. Les instruments ont
ainsi pu détecter dans le rayonnement CMB des variations de température de
quelques millionièmes de degré !
Le
maintien des instruments à des températures aussi basses ne pouvait
toutefois durer éternellement : les réserves d’hélium liquide nécessaires
au refroidissement de l’instrument haute fréquence (HFI) sont ainsi arrivées
à épuisement en janvier 2012, comme prévu.
L’instrument
basse fréquence (LFI) a ensuite continué seul de fonctionner à des températures
un peu plus élevées grâce à deux autres refroidisseurs, ce qui lui a
permis de poursuivre sa mission scientifique jusqu’au 3 octobre 2013.
L’extinction définitive de cet instrument est intervenue le 19 octobre à
l’issue des opérations de mise hors service.
Planck,
qui devait initialement procéder à deux cartographies complètes du ciel,
en a finalement réalisé cinq avec ses deux instruments et trois supplémentaires
avec le seul LFI, qui a achevé son huitième relevé à la mi-août.
«
Planck a continué d’utiliser le LFI jusqu’au dernier moment, dépassant
toutes les attentes et livrant des données d’une grande richesse pour
alimenter les travaux des années à venir », se félicite Jan Tauber,
responsable scientifique du projet Planck à l’ESA.
La
première carte détaillée du rayonnement CMB capté par Planck a été dévoilée
en début d’année. Pour arriver à ce résultat, il a fallu au préalable
distinguer ce signal ténu des émissions d’avant-plan provenant de notre
Voie lactée et de toutes les autres galaxies, données qui ont d’ailleurs
débouché sur un nouveau catalogue d’objets, incluant de nombreux amas de
galaxies qui n’avaient encore jamais été observés dans l’Univers
lointain.
L’ensemble
de données diffusé en 2013 a conduit à recalculer la part relative des
différents ingrédients de l’Univers que sont la matière normale, qui
constitue les étoiles et les galaxies, la matière noire, qui n’a
jusqu’à présent été détectée qu’indirectement, par son influence
gravitationnelle, et l’énergie noire, force mystérieuse qui serait
responsable de l’accélération de l’expansion de l’Univers.
«
Planck nous a permis de porter un regard neuf sur la matière qui compose
l’Univers et sur son évolution, mais les travaux se poursuivent afin de
mieux cerner comment l’Univers est passé de l’infiniment petit à
l’immensément grand. Nous espérons pouvoir en savoir plus l’année
prochaine », annonce Ian Tauber.
CYGNUS CARGO : MISSION ACCOMPLIE. (30/10/2013)
L’espace
US devient de plus en plus privé comme je
l’annonçais il y a quelques temps ; en effet la
société Orbital
Sciences a lancé, amarré et désamarré à l’ISS un vaisseau de
ravitaillement de sa conception, Cygnus.
Cette société privée est maintenant qualifiée
par la NASA pour effectuer des ravitaillements officiels de l’ISS.
Cygnus après son lancement le 18 septembre
2013, est restée pendant plus d’un mois attachée à l’ISS et s’en
est détachée le 23 Octobre et a brûlé dans l’atmosphère le jour même.
Mission parfaitement réussie.
C’est un succès même si l’arrimage n’a
pas réussi du premier coup, seule la deuxième tentative a été fructueuse
et a ainsi permis de livrer près de 600kg de fret à la station.
Huit
autres cargos devraient suivre dans les mois qui viennent jusqu’en 2016.
Orbital
Sciences devient ainsi aussi un concurrent de Space X avec sa capsule Dragon
(et des ATV et autres Progress).
GALAXIE : LA PLUS DISTANTE JAMAIS DÉTECTÉE ! (30/10/2013)
Des
astronomes de l’Université du Texas ont découvert au
10m du Keck (Hawaï) la galaxie la plus lointaine jamais vue.
Elle
est située à 700 millions d’années seulement après le Big Bang, ce qui
est exceptionnellement tôt, l’Univers n’avait que 5% de notre âge
actuel.
Elle
porte le doux nom de Z8-GND-5296
Elle
fut découverte grâce au nouvel instrument monté sur le télescope, le
MOSFIRE (acronyme de Multi-Object Spectrometer for Infra-Red
Exploration, bref un spectromètre IR) qui mesura le redshift (7,51) et donc
la distance. Le MOSFIRE a observé 43 galaxies différentes en deux nuits.
Photo :
V. Tilvi, S.L. Finkelstein, C. Papovich, A. Koekemoer, Candels, et Stsci/Nasa
Cette
galaxie lointaine avait d’abord été pistée grâce au programme
CANDELS de Hubble. (voir photo ci-dessus)
On
s’est aperçu (grâce aux observations de Spitzer et du taux d’Oxygène
ionisé) que cette galaxie formait des étoiles à un taux très élevé,
150 fois plus important que dans notre Galaxie, il semblerait donc qu’il y
ait des régions du ciel avec des formations d’étoiles très élevées ,
plus élevées que ce que l’on pensait.
Elle
contiendrait aussi un pourcentage élevé d’éléments lourds (supérieurs
à l’Hélium) ce qui est très étonnant pour une galaxie si jeune alors
que l’Univers n’est principalement empli que de H et He. Y aurait-il eu
une génération d’étoiles massives précédents qui aurait pu fournir
ces éléments lourds ?
LA
MÉTÉORITE DE TCHELIABINSK :.ON A RETROUVÉ LE PLUS GROS MORCEAU. (30/10/2013)
Comme
annoncé la
dernière fois, on a commencé les fouilles pour rechercher le gros
morceau de cette fameuse météorite qui était tombé dans un lac près de
Tcheliabinsk. Il était en fait enfoncé dans la vase à quelques dizaines
de mètres de profondeur.
Un
projet de recherche mené par Joseph R. Michalski, Senior Scientist au Planetary
Science Institute et par , Jacob E. Bleacher du NASA Goddard Space
Flight Center, a mis au jour ce qui pourrait apparaître comme un super
volcan sur la planète Mars.
Ces
informations sont d’ailleurs publiées dans la revue Nature du 3 Octobre
2013.
Le
volcan en question (Eden Patera de son nom officiel) est un vaste bassin
presque circulaire (85 par 55 km) qui était précédemment classé comme
bassin d’impact. Un bassin d’impact peut ressembler à une caldeira.
Il
est situé dans la partie centrale Nord de Mars qui s’appelle Arabia
Terra.
En
fait nos chercheurs pensent que ce sont les restes d’un ancien super volcan, rappelons qu’un super
volcan est un volcan qui provoque des éruptions de matières et de gaz très
importantes et très volumineuses de l’ordre de 1000km3.
Sur
Terre, le Yellowstone est un super volcan.
Leur
assertion est basée sur l’étude des images des sondes martiennes Mars
Odyssey, MGS, MRO et Mars Express.
Photo :
le rouge est plus haut que le violet ou le gris.
Le
cratère central fait 70km de diamètre et 1800m de profondeur.
Ce
qui les a fait pencher pour un volcan est le fait qu’il n’y ait pas d’éjectas
autour du cratère comme il s’en produit lors d’un impact, le sous sol
glacé fondant et de répandant autour du cratère comme sur la photo
ci-contre.
Photo :
un cratère d’impact type « splash » avec éjectas(NASA)
Les
chercheurs ont trouvé 3 caldeiras dans la zone centrale du cratère, dont
le fond serait couvert de lave.
On
peut imaginer que de tels super volcans avec des éruptions explosives aient pu influer sur le climat originel de
Mars en chargeant l’atmosphère de divers gaz et en modifiant ainsi peut
être l’atmosphère originelle.
Nos
deux amis auraient trouvé d’autres structures restes de super volcans (Olympus
Mons n’était pas un super volcan).
Nature
met à notre disposition une vidéo expliquant la découverte :
Elles
ne sont pas éblouissantes comme vous voyez, aussi je préfère vous montrez
un montage de plusieurs autres vues de cette comète (contenant aussi celles
de Mars) que voici :
Vidéo
Mais
pendant ce temps Hubble lui aussi s’intéresse à ISON.
Il
prend cette photo le 9 Octobre 2013.
Cette
nouvelle photo suggère que malgré la fragilité de son noyau (très
petit), la comète est bien entière pour le moment. On attend le moment
fatidique du passage au plus proche du Soleil le 28 Novembre.
La
coma (la tête autour de la comète) est symétrique et régulière,
prouvant qu’il n’y a pas de fragments signalant une brisure du noyau.
Credit:
NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
De
belles images et des traitements intéressants font apparaître la comète
sans la coma, à
voir sur le site de Hubble.
Une
belle photo avec spectre de Chris
Schur de la comète prise le 12 Octobre.
Une
des dernières de Terry Hancock et Cliff Spohn prise le 21 Oct , d’Ohio,
on voit parfaitement la couleur verte de la queue.
Couleur
due aux gaz composant la queue, principalement CN et C.
Temps
d’exposition : 93 minutes.
Camera:
QHY9 monochrome CCD
TEC
140 F7 APO Refractor
Paramount ME German Equatorial Mount
Voir
la présentation de votre serviteur sur les
comètes et astéroïdes pour vous rafraîchir la mémoire.
EXOPLANÈTES
:.I’M A POOR LONELY PLANET (LUCKY LUKE IN SPACE) !(30/10/2013)
Et
oui, c’est ce que pourrait chanter cette planète en parodiant notre héros
Lucky Luke (I’m a poor lonesome cowboy), car on vient de la découvrir
(elle s’appelle PSO J318.5-22) dans le ciel, pas top loin d’ailleurs (80
al) et elle est………seule ; elle ne tourne autour
d’aucune étoile, elle n’a aucune planète copine à proximité.
C’est
une équipe internationale
d’astronomes du relevé (survey en anglais) Pan STARRS 1 (PS1) qui a découvert
cette exotique planète qui possède une masse de 6 Jupiter et ne serait âgée
que de 12 millions d’années, un bébé !
C’est
la première fois que l’on détecte ainsi une planète indépendante de
tout système stellaire et flottant ainsi seule dans l’espace.
Elle
a été découverte suite à une recherche d’étoiles de faible luminosité,
des naines brunes.
L’avantage
de ne pas orbiter une étoile est qu’elle est plus facile à étudier.
PSO
J318.5-22 serait très rouge, elle appartient à un ensemble de jeunes étoiles
de Beta Pictoris qui se seraient formées il y a 12 millions d’années.
Cette
découverte est publiée dans Astrophysical Journal Letters sous le titre :
Comment
de telles planètes peuvent-elles exister sans étoile? Ont-elles été éjectées
d’un système solaire ? Vont-elles être attirées par une étoile ?encore des questions sans réponses.
ALMA :.DES
JETS ISSUS DE TROUS NOIRS GÉANTS ! (30/10/2013)
Deux
équipes internationales d'astronomes ont utilisé toute la puissance du
Vaste Réseau d’Antennes (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA) pour
observer les jets en provenance d'énormes trous noirs situés au centre de
galaxies et étudier leur impact sur leurs environnements respectifs.
L'une
de ces équipes a obtenu la meilleure image à ce jour du gaz moléculaire
qui entoure un trou noir relativement calme et peu distant; l'autre équipe
a capturé un cliché inattendu de la base d'un puissant jet situé à
proximité d'un trou noir distant.
La
plupart des galaxies de l'Univers, y compris la nôtre, la Voie Lactée,
abritent en leur cœur des trous noirs supermassifs – dont la masse peut
atteindre plusieurs milliards de masses solaires. Dans un lointain passé,
ces étranges objets étaient très actifs : ils avalaient d'énormes
quantités de matière environnante, brillaient avec éclat, et expulsaient
de minuscules portions de matière au travers de jets extrêmement
puissants.
Dans l'Univers actuel, la grande
majorité des trous noirs supermassifs sont bien moins actifs
qu'ils ne l'étaient au cours de leur prime jeunesse, mais l'interaction
entre les jets et l'environnement extérieur continue de façonner l'évolution
des galaxies.
Deux
nouvelles études, publiées ce jour dans la revue Astronomy &
Astrophysics, ont utilisé ALMA pour sonder les jets issus de trous noirs
situés à des distances différentes : l'un de ces trous noirs est
relativement calme et occupe la proche galaxie NGC 1433 ; l'autre trou noir,
très distant et actif, est répertorié sous l'appellation PKS 1830-211.
Photo :
La galaxie active proche NGC 1433 vue par ALMA et Hubble
Crédit :
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA/F. Combes
La
région centrale de cette galaxie abrite un trou noir supermassif et
l'observation de son environnement proche au
moyen d'ALMA a révélé l'existence d'une structure spirale au sein du
gaz moléculaire ainsi que d'un écoulement de matière.
«
ALMA a révélé la surprenante existence d'une structure spirale au sein du
nuage moléculaire situé à proximité du centre de NGC 1433 » nous
explique Françoise Combes, astronome à l'Observatoire de Paris au LERMA
(LERMA -Observatoire de Paris / CNRS /Université Pierre et Marie Curie /
Université de Cergy-Pontoise, France), auteur principal du premier article. :
«
Le long de cette
structure s'écoule la matière qui alimente le trou noir. Les
observations très fines effectuées par ALMA nous ont permis de découvrir
un jet de matière s'échappant du trou noir, sur une distance inférieure
à 150 années-lumière.
Il
s'agit là du plus petit écoulement moléculaire jamais observé dans une
galaxie extérieure à la nôtre ».
La
découverte de cet écoulement, qui est entraîné par le jet issu du trou
noir central, montre comment de tels jets peuvent mettre un terme à la
formation d'étoiles et réguler la croissance des bulbes centraux des
galaxies .
Au
sein de PKS 1830-211, Ivan Martí-Vidal (Université de Technologie Chalmers,
Observatoire Spatial Onsala, Onsala, Suède) et son équipe ont également
observé un trou noir supermassif doté d'un jet, mais caractérisé par une
brillance bien plus élevée et une activité bien supérieure dans
l'Univers jeune.
Sa
luminosité intense se trouve encore amplifiée par la présence d'une
galaxie sur la ligne de visée, et son image est scindée en deux parties
par un effet de lentille gravitationnelle, ce qui le rend exceptionnel .
Parfois,
les trous noirs supermassifs absorbent soudainement une énorme quantité de
matière , ce qui accroît considérablement la puissance du jet et décale
leur rayonnement vers le domaine des très hautes énergies.
Par chance, ALMA a capturé l'un
de ces événements alors qu'il se produisait au sein de PKS 1830-211.
«
L'observation, par ALMA, de ce trou noir en pleine phase d'indigestion, a été
purement fortuite. Nous étions en train d'observer PKS 1830-211 pour de
toutes autres raisons scientifiques lorsque nous avons noté de subtiles
variations de couleur et d'intensité dans les images générées par la
lentille gravitationnelle. L'analyse minutieuse de ce comportement inattendu
nous a conduit à penser que nous étions en train d'assister, par une
chance exceptionnelle, à cette phase durant laquelle de la matière fraîche
pénétrait à l'intérieur du trou noir à la base du jet » nous confie Sébastien
Muller, l'un des co-auteurs du second article.
L'équipe
a par ailleurs cherché à savoir si cet événement d'une violence extrême
avait été enregistré par d'autres télescopes ; à sa grande surprise, un
signal clair et intense, dans le domaine des rayons gamma, avait
effectivement été perçu par le satellite Fermi-LAT. Le processus qui a généré
l'augmentation du rayonnement capté par ALMA à des longueurs d'onde élevées
était également responsable de l'augmentation soudaine de l'énergie émise
par le jet, dans les domaines les plus élevés que l'on puisse rencontrer
dans l'Univers .
«
C'est la toute première fois que nous sommes en mesure d'établir une
relation aussi claire entre les rayons gamma et les ondes radio submillimétriques
en provenance de la base du jet d'un trou noir », ajoute Sébastien Muller.
Les
deux nouvelles observations constituent les prémices des recherches d'ALMA
concernant la nature des jets issus de trous noirs supermassifs, tant
proches que lointains. L'équipe de Françoise Combes observe déjà
d'autres galaxies actives proches à l'aide d'ALMA et PKS 1830-211 fera
vraisemblablement l'objet de recherches plus approfondies au moyen d'ALMA et
d'autres télescopes.
«
La façon dont les trous noirs génèrent des jets de matière et de
radiations si intenses reste à approfondir » conclut Ivan Martí-Vidal. «
Mais les nouveaux résultats, obtenus avant même qu'ALMA ne soit achevé, démontrent
toute l'utilité de ce puissant réseau d'antennes dans la recherche de ces
jets – et les découvertes ne font que commencer ! »
Cette
séquence vidéo débute avec une vue étendue du ciel austral puis se
focalise sur la constellation de l'Horloge de faible luminosité. Au fil du
zoom apparaît une étonnante galaxie spirale notée NGC 1433.
L’ATV-4
(Albert Einstein) a parfaitement rempli sa mission, nous l’avions déjà
évoqué précédemment.
Attaché
à l’ISS depuis Juin dernier, ce 28 Octobre 2013, sa mission prend fin, le
cargo transporteur européen est détaché de la station et retournera sur
Terre en brûlant dans l’atmosphère le 2 Novembre. (cela s’appelle une
déorbitation)
Il
avait fourni plus de 7 tonnes de nourriture, de carburant et de réserves.
Photo :
ESA/NASA.
Ce
départ va donner lieu à un petit chassé croisé : le Soyuz amarré
va être déplacé à un autre emplacement, de telle façon qu’un nouveau
Soyuz avec astronautes puisse s’arrimer à l’ISS. (cela devrait se
produire vers le 6 Nov avec la prochaine Expédition)
La
NASA nous fournit une vidéo de ce désarrimage :
Vidéo
En
l’honneur de cet ATV baptisé Albert Einstein, les astronautes de l’ISS
nous donne à voir une photo « originale » dans laquelle ils
parodient la célèbre photo d’Albert tirant la langue.
Une
bonne ambiance à bord de l’ISS, ils n’ont pas vu le film Gravity !!!!
SDO
: UN CANYON « DE FEU » SUR LE SOLEIL ! (30/10/2013)
(photo
et vidéo : NASA/SDO)
Le 29 Septembre 2013 a eu lieu un événement
solaire exceptionnel : un
éruption solaire énorme qui a émis un long filament de matière
solaire (plasma) de manière exceptionnelle, en déchirant la couronne
solaire sur une longueur de plus de 300.000km. cela a donné l’impression
d’un long canyon de feu à la surface du Soleil.
La NASA nous propose depuis quelques jours une
vidéo de cet événement filmé par SDO, que vous pouvez voir
ci-dessous.
Vidéo
Ces images proviennent de SDO des 29 et 30
Septembre 2013, elles ont été filmées à différentes longueurs d’onde,
qui sont toutes dans l’extrême UV.
Le rouge correspond au plasma à une température
de l’ordre de 50.000°C (favorise les filaments).
Le jaune à 550.000°C (favorise les vues des
boucles)
Le brun à 1.000.000°C (permet de voir ce
fameux canyon).
(rappelons que la surface du Soleil est froide
(relativement !) 5000°C alors que la couronne atteint plusieurs
millions de degrés.)
MARS
EXPRESS :.LA DLR FÊTE AUSSI LES 10 ANS DANS L’ESPACE AVEC UNE VIDÉO. (30/10/2013)
Crédits:
ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)
La
DLR (l’agence spatiale allemande) et l’ESA ont publié récemment pour
les 10 ans dans l’espace de la sonde européenne Mars Express (lancée en
Juin 20013) une vidéo montrant la planète rouge en 3D grâce aux images de
la super caméra allemande HRSC.
LIVRE
CONSEILLÉ.: LE GRAND LIVRE DES COMÈTES PAR G. CANNAT. (30/10/2013)
Voici un livre
d’actualité avec les comètes qui vont nous rendre visite dans les
semaines et mois qui viennent, donc ouvrage indispensable pour les
comprendre et pour les suivre.
C’est bien entendu
notre ami Guillaume Cannat, grand spécialiste de la chose qui nous propose
cet ouvrage très bien illustré.
Voici la présentation
de l’auteur :
Découverte le 21
septembre 2012, la comète ISON frôlera le Soleil le 28 novembre prochain
avant de repartir en direction de la Terre, sans aucun risque de collision
puisqu’elle passera à 64 millions de kilomètres !
Les astronomes
amateurs et professionnels du monde entier vont l’observer, des dizaines
de sondes et de robots interplanétaires sont d’ores et déjà programmés
pour l’étudier. Et, si la comète ISON se comporte comme l’attendent
les astronomes, même les observateurs novices pourront l’admirer sans mal
à l’œil nu en décembre dans le ciel de l’hémisphère Nord.
J’ai conçu ce
livre à l’occasion de cette actualité exceptionnelle, mais, également,
à l’occasion de la mise en orbite autour du noyau de la comète 67P
Churyumov-Gerasimenko de la sonde européenne Rosetta en 2014.
J’ai tenté de rédiger
des textes clairs et accessibles au plus grand nombre à partir de 12 ans
pour faire le point des découvertes les plus récentes sur ces astres étonnants
qui nous racontent la formation du Système solaire et qui pourraient bien
avoir été à l’origine d'une part non négligeable de l’eau présente
en abondance sur notre planète, voire des molécules à partir desquelles
la vie s’y est développée depuis plusieurs milliards d’années.
La seconde partie
de l’ouvrage est un guide pratique complet avec des cartes précises et
une multitude de conseils pratiques pour trouver, observer et photographier
simplement la comète ISON d’octobre 2013 au printemps 2014.
Je précise que le
titre n’est pas usurpé : il s’agit réellement d’un (très) grand
livre puisque, ouvert, il couvre une surface de près de 40 centimètres de
base sur 60 centimètres de hauteur ! De plus, un petit trou vous permettra
de l’accrocher au mur comme une affiche ou un calendrier pour suivre,
double page après double page, le déroulement des événements.
Très illustré,
avec plus de 140 documents souvent inédits, des cartes, des schémas, il
est écrit dans le même style que mon ouvrage Le
Ciel à l’œil nu que je publie tous les ans chez
Nathan.
LIVRE
CONSEILLÉ :.MERVEILLEUX NOMBRES PREMIERS CHEZ BELIN. (30/10/2013)
Les
nombres premiers m’ont toujours attiré, ils semblent magiques. Ce livre
(nouvelle édition) vous apporte simplement l’explication et le comment de
ces nombres qui ne sont divisibles seulement par eux mêmes et par 1.
C’est
Jean-Paul Delahaye, mathématicien et logicien passionné d’ordinateurs,
professeur au Laboratoire d’informatique fondamentale de l’Université
des sciences et technologies de Lille qui est l’auteur de ce livre. Il a déjà
publié de nombreux ouvrages scientifiques destinés à un large public. Il
a reçu le Prix d’Alembert 1998 de la Société Mathématique de France
pour Le Fascinant nombre Pi, et le Premier prix Auteur 1999 de la Culture
Scientifique du Ministère de l’Éducation nationale, de la recherche et
de la technologie.
Les
nombres premiers, ces nombres sans autres facteurs qu'un et eux-mêmes,
fascinent : 2, 3, 5, 7, 11, 13...
Alors que leur définition semble ne receler aucun mystère, on échoue à
trouver une régularité quelconque dans leur succession.
Connus
dès les débuts de l'arithmétique, les nombres premiers ont excité la
curiosité de milliers de mathématiciens. Ils sont au cœur de la science
des nombres, car tout entier se décompose de façon unique en un produit de
facteurs premiers.
Ils
sont aussi à l'origine de certains des problèmes les plus difficiles des
mathématiques et ont acquis, avec les progrès de la cryptographie, une
importance économique considérable.
Dans
cet ouvrage, l'auteur mêle éclaircissement théoriques et anecdotes
piquantes, afin de restituer toutes les couleurs de l'univers chatoyant des
nombres premiers.
Sommaire :
1.
Premiers contacts avec les premiers: Définitions et premiers calculs
2.
Les mathématiques des nombres premiers: Résultats fondamentaux
3.
Un monde étrange et troublant: Curiosités, amusements et anecdotes
4.
Brève histoire des nombres premiers: Une domestication impossible?
5.
Des formules pour les nombres premiers: Vraies formules et faux espoirs
6.
La raréfaction des nombres premiers: Comment étudier leur densité et leur
répartition?
7.
L'écart entre les nombres premiers: De la conjecture des nombres premiers
jumeaux aux champions sauteurs
8.
Primalité, factorisation, cryptographie: L'ordinateur aime les nombres
premiers
9.
Drôles de nombres premiers:
10.
Savoir si un nombre est premier. Facile !
11.
Un terrain de course numérique.
Les
1000 premiers nombres premiers
Sites
Internet
Bibliographie
Index
Prix :
28€
ISBN
978-2-8424-5117-2
LES
MAGAZINES CONSEILLÉS.:.LA RECHERCHE AVEC DOSSIER LA SCIENCE DE S. HAWKING. (30/10/2013)
Ce numéro de La Recherche consacre dans son
numéro de Novembre 2013, son dossier de Une à Stephen Hawking : comment il
travaille; pourquoi ses découvertes sont-elles si importantes.
C’est
le scientifique vivant le plus connu. Physicien d’exception, il est aussi
un homme hors du commun. Cloué dans un fauteuil roulant, il ne communique
que par le biais d’une machine.
Depuis le début de sa carrière, il
poursuit un objectif : comprendre les lois qui gouvernent l’Univers et
expliquer son origine. Et son apport est considérable. Stephen Hawking a en
effet franchi un premier pas vers une unification des deux grandes théories
physiques du XXe siècle, la relativité générale et la mécanique
quantique.
Alors qu’il vient de publier son
autobiographie, en écho à Une brève histoire du temps son best-seller
paru il y a vingt-cinq ans, La Recherche revient à la fois sur ses travaux
phares et sur le personnage, devenu lui-même un objet de science.
Découvrez la
bande-annonce du film autobiographique Hawking récemment sorti aux
Royaume-Uni et aux États-Unis
Et aussi :
Après un voyage de 35 ans, la sonde Voyager a
quitté la bulle solaire. C’est l’événement de ce numéro.
Paléontologie : L’association entre les
champignons et les plantes permet à ces dernières de survivre. Cette
symbiose est apparue il y a plus de 400 millions d’années !
Environnement : La banquise qui recouvre l’océan
Arctique disparaît plus vite que prévu. C’est parce que les modèles ne
tiennent pas assez compte de son comportement mécanique.
LES
MAGAZINES CONSEILLÉS :.L’ASTRONOMIE DE NOVEMBRE : SPÉCIAL COMÈTES. (30/10/2013)
Encore un beau numéro exécuté par nos amis
de la SAF, la revue de Novembre possède un dossier spécial comètes qui
sera particulièrement intéressant à lire en cette fin d’année.
Découvrons quelques uns de ces articles :
·Rosetta le grand sommeil par votre serviteur
·La frontière floue entre comètes et astéroïdes par G Brani
·De la comète Ison aux exocomètes par Jean Schneider
·Qu’est ce qu’une comète par Ph Malburet
·La radioastronomie cométaire par J Crovisier
·La comète Ison observer le ciel par N Biver
·Découvreurs d’astéroïdes par Éric Elst
·Les noms des astéroïdes par MA Combes
·Initiation : les planètes extra solaires par D Briot
·Etc….
Et tout cela pour 6,20€
LES
MAGAZINES CONSEILLÉS :.SCIENCE ET VIE HORS SÉRIE : ALLER SUR MARS. (30/10/2013)
Numéro spécial de Science et Vie dédié à
la conquête de Mars daté septembre 2013 (valable 3 mois) prix 4,95€.