- La fusion s'est produite dans la galaxie NGC4993 à 40 Mpc = 130 millions d'années lumières.LES ASTRONEWS de planetastronomy.com:
Mise à jour : 17 Octobre 2017 SPÉCIAL Etoiles à Neutrons Ondes Gravitationnelles
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Prochaine conférence SAF L'oscillation des neutrinos de Bruno Pontecorvo au prix Nobel de 2015 par Daniel Vignaud Laboratoire d'AstroParticule et Cosmologie (APC) de l'Université Paris 7. Les neutrinos jouent un rôle clé en physique et en astrophysique. Ils sont présents partout dans l’Univers. Il en existe trois espèces (ou familles), le neutrino-électron, le neutrino-muon et le neutrino-tau.
Suite pendant la conférence…..Réservation à partir du 14 Oct en cliquant sur la ligne réservation
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Sommaire de ce numéro :
L’Ascenseur Spatial : CR de la conf Aéroclub de Fr de JY Prado du 9 Octobre 2017. (17/10/2017)
Les 60 ans de Spoutnik : Célébration à Paris de cet évènement le 4 Octobre 2017. (17/10/2017)
Muse, machine à explorer le temps : CR de la conf IAP de R Bacon du 3 Octobre 2017. (17/10/2017)
Trous noirs et OG : CR conf SAF (Cosmologie) de N Deruelle du 30 Sept 2017. (17/10/2017)
Ondes Gravitationnelles : Encore une première ! Deux étoiles à neutrons se rencontrent ! (17/10/2017)
Livre conseillé :. Impact, des météores aux cratères par S Bouley chez Belin. (17/10/2017)
Livre conseillé :.La plus grande histoire jamais contée chez Belin (17/10/2017)
Les magazines conseillés :La Recherche Spécial système solaire. (17/10/2017)
ONDES GRAVITATIONNELLES :.ENCORE UNE PREMIÈRE ! DEUX ÉTOILES À NEUTRON. (17/10/2017)
On s’en doutait depuis plusieurs jours, des rumeurs bruissaient de tous les côtés (en fait on était au courant depuis quelques jours mais on n’avait pas le droit de divulguer l’info qui était sous embargo jusqu’au 16 Octobre à 16H00 !) et c’est enfin confirmé ce lundi 16 Octobre 2017 : la collaboration scientifique LIGO-VIRGO vient d'annoncer la première détection d'ondes gravitationnelles produites par une fusion d'étoiles à neutron avec contrepartie électromagnétique le 17 août 2017, 3
jours seulement après la précédente fusion de trous noirs publiée il y a quelques semaines. On peut s'attendre à avoir des observations régulièrement.
Voici les principales caractéristiques communiquées par notre ami Olivier Laurent :
- signal / bruit très élevé : 32.4 (la première observation avec les plus gros trous noirs présentait un signal sur bruit de 24) avec une observation qui a duré 100 secondes dans le détecteur.
- La fusion s'est produite dans la galaxie NGC4993 à 40 Mpc = 130 millions d'années lumières.
- la source d'ondes gravitationnelles est associée à une émission de rayons gamma (sursaut gamme : Gamma Ray Burst : GRB 170817A) arrivée 2 secondes après la coalescence
- première évidence de lien entre la fusion d'étoiles à neutron et les gamma ray burst (GRB) à courtes périodes. On appelle cette fusion une Kilonova (moins lumineux qu'une supernova) et elle serait responsable en partie de la production des éléments lourds (masse > Fer) de l'Univers.
- les masses sont de 1.17 à 1.60 masses solaires pour chaque étoile à neutron
- Le signal à très haute fréquence après fusion ne permet pas de savoir si le résidu est un trou noir ou une étoile à neutron.
- Le signal est visible avec les 2 LIGO (la virgule sur le diagramme). Le signal VIRGO est trop bruité pour être visible sur le diagramme temps/fréquence mais il est faiblement présent et sert pour la localisation de la source avec les 2 autres LIGO.
Illustration : Crédit: B. P. Abbott et al., Phys. Rev. Lett., 2017
- Observation en rayon gamma par le télescope spatial Fermi. L’émission gamma arrive 1,74 secondes après le pic d'émission d'ondes gravitationnelles.
Cette différence de 2s sur un trajet de 130 millions d'années lumières donne des limites sur l'écart observable extrêmement faible entre la vitesse de la lumière et celle de l'onde de gravité qui sont attendues identiques théoriquement.
- L'observation en optique faite 10.9 h après la fusion permet de localiser précisément le flash lumineux.
On a vu le phénomène responsable en partie de l'origine des éléments très lourds. Par exemple, l'or (Au) est fabriqué essentiellement par la fusion d'étoiles à neutron.
Le commentaire de Bernard Lelard Président de Vega :
Bonjour Olivier. Grand merci pour tes explications si complètes.
Il s'agit bien d'une grande annonce car elle préfigure notre astronomie au XXI ième siècle : elle fait appel à plusieurs détecteurs de conceptions différentes (2 satellites gamma un NASA -FERMI- un ESA -INTEGRAL européen et surtout français et 3 interféromètres : les 2 LIGO américains et VIRGO l'européen.
Le tout dans l'espace et sur terre avec des messages de nature différente : électromagnétiques avec photons gamma en satellites et ondulations relativistes captées par des interféromètres terrestres en attendant le système interféromètre LISA avec ses bras de 1,5 millions de km.
L'incroyable est que pendant les 3 derniers mois nous avons, grâce à Jean Pierre, vu, rencontré, parlé, serré les mains de 3 acteurs majeurs de cet exploit: Barry Barrish (happy to meet you !) le 30 août, prix Nobel 2017 pour les OG, Stavros Katsavenas au colloque Spoutnik 60 pour VIRGO et Frédéric Daigne, vendredi dernier pour les sursauts gamma ...
Et demain nous rencontrerons Saul Perlmutter, prix Nobel 2011 pour l'accélération de l'expansion de l'Univers !
Bien sûr nous sommes loin de l'émerveillement des observations visuelles à Beynes mais nous participons à une aventure intellectuelle mondiale. Si nous avions vécu au XVII siècle nous aurions salué Galilée et en 1915'Einstein !
Sans oublier les brillants exposés d'Olivier. Vive Vega !!
C’est David Reitze du CalTech directeur exécutif du LIGO qui annonce au monde entier depuis le National Press Club à Washington la bonne nouvelle le lundi 16 Octobre 2017.
Cet évènement a eu lieu en Août de cette année 2017 et vient d’être annoncé maintenant après de nombreuses vérifications.
Photo: AP Photo/Susan Walsh
Le CNRS vient de publier de même un communiqué que je reprends ici en partie :
Les ondes gravitationnelles font la première lumière sur la fusion d’étoiles à neutrons
C’est une découverte majeure à plus d’un titre. Les scientifiques de la collaboration LIGO-Virgo (dont le CNRS est membre) ont observé pour la première fois des ondes gravitationnelles émises lors de la fusion de deux étoiles à neutrons, et non de deux trous noirs comme dans les cas précédents.
Autre première : cette source d’ondes gravitationnelles émet de la lumière, observée dans les heures, jours et semaines qui suivirent grâce à la contribution de 70 autres observatoires sur Terre et dans l’espace.
Cet ensemble d'observations marque l’avènement d’une astronomie dite « multi-messagers ».
Une moisson de résultats en est issue : d’une solution à l’énigme des sursauts gamma et à celle de l’origine des éléments chimiques les plus lourds – comme le plomb, l’or ou le platine –, en passant par l'étude des propriétés des étoiles à neutrons ou par une mesure indépendante de la vitesse d'expansion de l'Univers.
Une dizaine d’articles scientifiques publiés le 16 octobre 2017 détaillent ces différents aspects.
Ils sont signés par de nombreux chercheurs de laboratoires du CNRS (plus de 200 pour l'une des publications), membres de la collaboration LIGO-Virgo ou de groupes d’astronomes partenaires.
C'est une aventure hors du commun qui a démarré, le 17 août 2017 à 14 heures 41 minutes (heure de Paris), par l’observation d’un signal d'ondes gravitationnelles d’un type nouveau.
Cette fois, le signal détecté est bien plus long que dans le cas de la fusion de trous noirs (une centaine de secondes contre une fraction de seconde), signe que les deux objets qui finissent par fusionner sont différents de ceux détectés jusqu’à présent. L'analyse détaillée des données indiquera que les masses des deux objets sont comprises entre 1,1 et 1,6 fois la masse du Soleil, ce qui
correspond à celles des étoiles à neutrons.
Les étoiles à neutrons sont des vestiges d'étoiles massives. Une étoile géante meurt en explosant, donnant ainsi naissance à une supernova. Ce phénomène extrêmement lumineux ne dure que quelques jours à quelques semaines : une fois l’explosion terminée, il ne reste plus qu’un cœur très dense composé presque uniquement de neutrons – une étoile à neutrons.
Celle-ci a la taille d’une ville comme Londres, mais une petite cuillère de sa matière pèse environ un milliard de tonnes : les étoiles à neutrons sont les étoiles les plus petites et les plus denses connues à ce jour. Tout comme les étoiles ordinaires dont elles sont issues, certaines évoluent en couple. Elles orbitent alors l’une autour de l’autre et se rapprochent lentement en perdant de l’énergie sous forme d’ondes gravitationnelles – un phénomène
qui finit par s’accélérer jusqu’à la fusion.
Si ce scénario était prédit par les modèles, c’est la première fois qu’il est confirmé par l’observation.
Presque au même moment et de manière indépendante, le satellite Fermi de la Nasa enregistre un sursaut gamma – un flash de rayonnement très énergétique – et lance immédiatement une alerte automatique.
Si ce type de flash est relativement fréquent (il s’en produit presque chaque semaine en moyenne), celui-ci a la particularité d’être détecté environ 2 secondes après la fin du signal d’ondes gravitationnelles, indiquant un lien fort entre ces deux événements. Par ailleurs l’analyse des données de Fermi indique une origine spatiale de 1100 degrés carrés compatible avec la localisation par les détecteurs Virgo et LIGO.
Le sursaut gamma est également observé par le satellite Integral de l’Agence spatiale européenne (ESA).
Ces observations confirment qu’au moins une partie des sursauts gamma courts sont produits par la fusion d’étoiles à neutrons.
La naissance d’une nouvelle astronomie
En parallèle, cette source est localisée dans le ciel en exploitant les temps d’arrivée et l’amplitude des signaux mesurés dans les trois détecteurs d’ondes gravitationnelles (les deux détecteurs de LIGO aux États-Unis et celui de Virgo en Europe).
La zone ainsi déterminée, qui couvre environ 30 degrés carrés dans la constellation de l’Hydre de l’hémisphère austral, est des dizaines de fois plus restreinte que celle établie par Fermi.
Elle est communiquée à près de 90 groupes d’astronomes partenaires pour qu’ils pointent leurs instruments dans cette direction. Douze heures plus tard, le groupe 1M2H utilisant le télescope américain Swope au Chili annonce la découverte d'un nouveau point lumineux dans la galaxie NGC 4993, située à 130 millions d'années-lumière de la Terre.
Très rapidement, ce résultat est confirmé par d’autres télescopes de manière indépendante. A leur suite, de nombreux autres instruments réalisent des observations, dont ceux de l’ESO au Chili, ou le télescope spatial Hubble. Cette zone est alors scrutée sans relâche et les premières analyses des spectres lumineux montrent qu'il ne s'agit pas d’une supernova mais d'un type d'objet encore
jamais observé, constitué de matière très chaude qui refroidit et dont la luminosité décroît rapidement – d’où une course contre la montre pour l’observer avant qu’il ne s’estompe.
Selon les modèles, la matière éjectée par la fusion de deux étoiles à neutrons est le siège de réactions nucléaires aboutissant à la formation de noyaux atomiques plus lourds que le fer (comme l’or, le plomb, etc.), grâce à l'abondance de neutrons.
Cette matière très chaude et radioactive se disperse alors, émettant de la lumière dans toutes les longueurs d'onde, initialement très bleue puis rougissant au fur et à mesure que la matière refroidit en se dispersant.
Appelé kilonova, ce phénomène jusqu’ici uniquement prédit par la théorie est ainsi confirmé de manière convaincante.
On a donc observé ce qui est sans doute le principal processus de formation des éléments chimiques les plus lourds de l’Univers ! Outre la confirmation que les fusions d'étoiles à neutrons produisent des sursauts gamma courts, la première détection non ambiguë d'une kilonova et la preuve que les éléments lourds de l'Univers sont formés lors de ce processus, cet ensemble d'observations
permet également de mieux comprendre la physique des étoiles à neutrons et d'éliminer certains modèles théoriques extrêmes.
Il permet aussi de mesurer d’une nouvelle manière la constante de Hubble, décrivant la vitesse d'expansion de l'Univers (70km/s/Mpc NDLR).
Ces résultats, qui couvrent des disciplines variées (physique nucléaire, astrophysique, cosmologie, gravitation), illustrent le potentiel d’une astronomie naissante, s’appuyant sur plusieurs types de messagers cosmiques (les ondes gravitationnelles, les ondes électromagnétiques comme la lumière ou les rayons gamma, et peut-être un jour les particules telles que les neutrinos ou les rayons cosmiques).
Ils sont détaillés dans une dizaine de publications dont l'une est l’œuvre de plusieurs milliers de chercheurs regroupés en une cinquantaine de collaborations
De g à d :LIGO Livingston ; LIGO Hanford et VIRGO à Pise .
La collaboration LIGO-Virgo
Virgo est un instrument installé près de Pise, construit il y a un quart de siècle par le CNRS en France et l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italie. Les chercheurs travaillant sur Virgo sont regroupés au sein de la collaboration du même nom, comprenant plus de 280 physiciens, ingénieurs et techniciens appartenant à 20 laboratoires européens dont 6 au CNRS en
France, 8 à l'INFN en Italie et 2 à Nikhef aux Pays-Bas. Les autres laboratoires sont MTA Wigner RCP en Hongrie, le groupe POLGRAW en Pologne, un groupe à l’université de Valence (Espagne) et EGO (European Gravitational Observatory), où est implanté l'interféromètre Advanced Virgo, financé par le CNRS, l’INFN et Nikhef.
LIGO est financé par la NSF, et piloté par Caltech et le MIT, qui ont conçu LIGO et dirigé le projet LIGO initial ainsi que la transition vers des détecteurs de deuxième génération, Advanced LIGO. Le financement du projet Advanced LIGO est assuré par la NSF, avec des contributions importantes de l’Allemagne (Max
Planck Gesellschaft), du Royaume-Uni (Science and Technology Facilities Council) et de l’Australie (Australian Research Council). Plus de 1 200 scientifiques du monde entier participent à cet effort au sein de la collaboration LIGO, qui comprend la collaboration GEO et la collaboration australienne OzGrav. Les autres partenaires sont recensés sur la page http://ligo.org/partners.php
Les publications scientifiques des collaborations LIGO et Virgo annonçant cette observation sont cosignées par 76 scientifiques de six équipes du CNRS et d’universités associées :
· le laboratoire Astroparticule et cosmologie (CNRS/Université Paris Diderot/CEA/Observatoire de Paris), à Paris ;
· le laboratoire Astrophysique relativiste, théories, expériences, métrologie, instrumentation, signaux (CNRS/Observatoire de la Côte d’Azur/Université Nice Sophia
Antipolis), à Nice ;
· le Laboratoire de l'accélérateur linéaire (CNRS/Université Paris-Sud), à Orsay ;
· le Laboratoire d'Annecy de physique des particules (CNRS/Université Savoie Mont Blanc), à Annecy;
· le Laboratoire Kastler Brossel (CNRS/UPMC/ENS/Collège de France), à Paris ;
· le Laboratoire des matériaux avancés (CNRS), à Villeurbanne
Le télescope spatial Hubble voit cette kilonova.
Dans la nuit suivant la découverte, toute une armée de télescopes se sont mis en chasse pour localiser la source.
Et notamment Hubble ; la source se trouve dans cette galaxie lenticulaire NGC 4993 située à 130 millions d’années lumière.
On voit ici les différentes variations de la luminosité de jour en jour.
Parmi toutes les personnes impliquées dans cette découverte, une pensée pour Fréderic Daigne que nous avons reçu à la SAF il y a quelques jours, voici ce qu’en disait le communiqué du CNRS :
Frédéric Daigne est professeur à l’Université Pierre et Marie Curie (UPMC) et directeur adjoint de l’Institut d’astrophysique de Paris (CNRS/UPMC). Son domaine de recherche est l’astrophysique des hautes énergies. Il est en particulier spécialiste de la modélisation physique des sursauts gamma, les phénomènes lumineux les plus brillants connus dans
l’Univers. Il s’intéresse également à l’évolution chimique cosmique, et spécialement au rôle des coalescences d’étoiles à neutrons pour la nucléosynthèse des éléments lourds. Il est responsable scientifique du programme principal du futur satellite SVOM, qui sera lancé fin 2021 dans l’objectif d’étudier les sursauts gamma et plus généralement le ciel variable dans le contexte de l’astronomie à plusieurs messagers (ondes gravitationnelles et lumière en particulier)
Une vidéo d’animation de cette coalescence de deux étoiles à neutrons produite par le GSFC :
POUR ALLER PLUS LOIN:
GW170817: Observation of gravitational waves from a binary neutron star inspiral
Multi-messenger Observations of a Binary Neutron Star Merger
Gravitational Waves and Gamma Rays from a Binary Neutron Star Merger: GW170817 and GRB
A standard siren measurement of the Hubble constant with GW170817
Spectroscopic identification of r-process nucleosynthesis in a double neutron star merger
Integral sees blast travelling with gravitational waves
Hubble observes source of gravitational waves for the first time
Les ondes gravitationnelles font la première lumière sur la fusion d’étoiles à neutrons
Une découverte majeure pour l'astrophysique par ça se passe là haut.
Astronomers finally find the cosmic source of gold and silver
Ondes gravitationnelles : un signal d’un nouveau type détecté de Pour la Science.
Étoiles à neutrons : une fusion qui vaut de l’or par le journal du CNRS.
Les sursauts gamma par N Rumiano.
LIVRE CONSEILLÉ. :. IMPACT PAR SYLVAIN BOULEY CHEZ BELIN (17/10/2017)
Les auteurs, sous la direction de Sylvain Bouley que nous connaissons bien (planétologue et spécialiste de Mars et des cratères d'impact, maître de conférences Géosciences Paris Sud. Il s'occupe notamment de la mise en place du réseau humain et de l'installation des caméras FRIPON) :
François Costard, Jean-Luc Dauvergne, Brigitte Zanda, David Baratoux, Lucie Maquet, Jérémie Vaubaillon
Un superbe ouvrage bien clair et bien illustré (comme toujours chez Belin) qui vous apprendra tout sur ces étranges objets du ciel qui frappent parfois la Terre.
Le premier récit complet des rencontres, parfois catastrophiques, qui se produisent entre les astéroïdes et les planètes !
Il y a 65 millions d'années, une pierre tombée du ciel exterminait les dinosaures. Qui n'a jamais tremblé en imaginant les conséquences qu'aurait une telle collision à notre époque ? Car notre Système solaire n'est pas un endroit calme et immuable. Des milliers de collisions ont lieu à chaque seconde, et notre planète est aux premières loges.
Heureusement pour les Terriens, les collisions entre la Terre et des astéroïdes de taille importante sont rares. Afin de surveiller l'environnement terrestre, des télescopes sont braqués en permanence vers le ciel.
Le réseau FRIPON, récemment déployé sur toute la France, fait appel au grand public pour surveiller la chute de météorites. La collecte de ces pierres extraterrestres est en effet primordiale : elles nous fournissent des informations importantes sur l'histoire du système solaire. Les cratères, qui sont les « cicatrices » d'anciens impacts, nous renseignent également sur la fréquence des impacts et sur leurs conséquences. L'étude systématique des météorites et des cratères nous permettra de
mieux évaluer la probabilité d'impacts futurs.
Quelle est l'origine de ces pierres tombées du ciel ?
Comment trouver de nouveaux cratères d'impact ?
Quelles conséquences environnementales ont ces collisions ?
Sommes-nous en mesure d'éviter les collisions majeures ?
Vous trouverez la réponse à ces questions, et à bien d'autres, dans ce livre richement illustré.
23,00 € ISBN : 978-2-7011-9594-0
La dernière conférence SAF de Sylvain :*
Le nouveau visage de Mars : CR de la conf SAF de S Bouley du 8 Février 2017
LIVRE CONSEILLÉ :.LA PLUS GRANDE HISTOIRE JAMAIS CONTÉE CHEZ BELIN. (17/10/2017)
Si vous cherchez un beau livre instructif et bien illustré à offrir, en voici un : La plus grande histoire jamais contée, des origines de l'univers à la vie sur Terre chez Belin sous la direction de Muriel Gargaud.
Voici ce qu’en dit la quatrième de couverture :
Un voyage unique dans l'histoire de l'univers, de la Terre et du vivant
Voici la plus grande histoire jamais contée…
Elle commence voici 13,7 milliards d’années, aux premiers instants de l’Univers, tels que la physique et la cosmologie actuelles peuvent les reconstituer…
Elle nous fait découvrir la naissance des premières étoiles, des premières galaxies, des premières planètes…
Elle nous emmène explorer la Terre primitive, assister à l’apparition de l’eau, de l’atmosphère, des continents…
Elle nous invite à la naissance des premières formes du vivant, à suivre sa diversification et sa complexification, des tout premiers organismes jusqu’à l’avènement du genre Homo…
Elle nous transporte enfin dans le futur, celui de notre biodiversité, de notre espèce, de notre planète, et de l’univers lui-même.
Cosmologie, astrophysique, planétologie, chimie, géologie, biologie, paléontologie…
Toutes les disciplines du savoir sont réunies pour restituer dans ce beau livre ambitieux et original, magnifiquement illustré, cette histoire passionnante – la nôtre –, de façon accessible à tous, grâce à des textes synthétiques rédigés par des spécialistes reconnus de chaque domaine.
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LES MAGAZINES CONSEILLÉS:. « LA RECHERCHE » SPÉCIAL SYSTÈME SOLAIRE. (17/10/2017)
Le Système solaire se révèle dossiers N°23 daté octobre-novembre 2017
Dans son nouveau hors-série, La Recherche met le Système solaire à l'honneur.
Le Système solaire et ses limites.
Il y a plus de 4,5 milliards d'années naissaient le Soleil et ses planètes.
Aujourd'hui, le scénario détaillé de cette genèse se précise.
Les analyses de météorites et l'étude d'autres systèmes stellaires lointains y sont pour beaucoup, la simulation numérique a fait le reste.
Les mécanismes qui règnent autour du Soleil et l'influence du vent solaire sur notre planète, comme sur les autres, sont également mieux compris, là aussi grâce à la modélisation informatique.
Quant au rôle qu'ont joué les comètes dans la présence de l'eau sur Terre, et donc de la vie, le faisceau de présomptions qui existait jusqu'alors se resserre.
Dernières nouvelles des planètes. Juno, Dawn, New Horizons... En deux ans, ces trois sondes spatiales nous en ont plus appris sur Jupiter, Cérès et Pluton que toutes les observations réalisées depuis cinquante ans.
Et une quatrième, Cassini, vient de nous offrir le plus beau des spectacles en s'effondrant sur Saturne.
Ces sondes nous aident à décrypter le Système solaire.
Demain, elles nous permettront sans doute d'en percer tous les mystères.
Découvrez les dossiers ce numéro exceptionnel.
6,90€ bien investis
Bonne Lecture à tous.
C'est tout pour aujourd'hui!!
Bon ciel à tous!
JEAN PIERRE MARTIN
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