Du ciel et de la terre

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NGC 253, la galaxie du Sculpteur

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NGC 253, la galaxie du Sculpteur ; crédit image : ESO, IDA, Danish 1,5m, Gendler et autres

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 200 x 1 600 pixels

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Dirigeons notre regard vers la constellation du Sculpteur et un amas galactique du même nom. Nous découvrons à 13 millions d’années lumière de nous cette magnifique galaxie, nomenclaturée comme NGC 253 et surnommée vu son emplacement la galaxie du Sculpteur.

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Cette galaxie est la plus brillante de son amas car elle connaît depuis 30 millions d’années une poussée extraordinaire de création d’étoiles due à de forts courants d’énergies issus de son centre. La lumière violette provient de cette frénésie de formation d’étoiles tandis que la couleur jaune correspond à la réflexion sur les poussières galactiques de la lumière émanant des jeunes étoiles massives.

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Ce cliché a été réalisé au travers de filtres sur le télescope danois de 1,5 mètres de l’ESO, installé sur le site de La Silla au Chili.

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Source : site ESO

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Mercure : cratère Copland

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Article dédié à Ariaga

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Dans la continuité des articles précédents consacrés à Mercure, faisons connaissance avec le nouvellement nommé cratère Copland.

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Mercure, cratère Copland ; crédit image : NASA, JHUAPL, Carnegie

Plan large : 829 x 1 024 pixels

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Plan très large :1 884 x 2 272 pixels

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Copland, au centre sur ce cliché pris lors du troisième survol de Mercure par la sonde Messenger le 29 septembre 2009, possède un diamètre de 208 kilomètres.

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Les cratères mercuriens sont nommés par l’Union Astronomique Internationale pour commémorer la mémoire d’artistes, compositeurs, peintres etc. A première vue la décision d’appeler ce cratère en mémoire de Aaron Copland, compositeur et pianiste américain n’a rien d’exceptionnelle.

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Mais, il existe une petite anecdocte concernant cette nomination. En 1998, trois astronomes amateurs, Ronald Dantowitz, Scott Teare et Marek Kozubal ont observé pour la première fois une structure brillante dans cette région de Mercure. Selon eux, et fort logiquement, ce genre de trace brillante correspond à la présence d’un cratère d’impact récent sur une surface plus ancienne, plus sombre. M. Dantowitz avait exprimé le souhait de voir sa découverte nommée en l’honneur de Copland, lorsque les observations futures par satellite viendraient visiter cette région de Mercure

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La structure brillante est visible sur le côté gauche de ce cliché. Apparemment il ne s’agit pas du tout d’un cratère d’impact mais d’une bouche volcanique ! Messenger lors de ses survols a repéré plusieurs traces d’activité volcanique sur Mercure, ce qui était impossible vu depuis la Terre. Or pour l’instant aucun protocole officiel n’a été décidé pour l’appellation des objets liés au volcanisme mercurien. Et lorsque l’Union Astronomique Internationale le décidera, le choix se portera sur une autre catégorie de noms, pour différencier facilement les différents éléments géographiques d’une planète ou d’une lune.

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Un des membres de l’équipe Messenger, connaissant le désir de Dantowitz, proposa alors de nommer Copland le cratère d’impact adjacent à la structure brillante, proposition acceptée par l’Union Astronomique Internationale le 03 mars 2010. Comme ils sont “les ‘inventeurs” en tant que responsables de la sonde Messenger, les membres de l’équipe ont la priorité dans le choix des listes de noms à proposer concernant les découvertes réalisées grâce à leur sonde.

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Le plancher du cratère Copland est lisse, comblé par des épanchements volcaniques probablement issus de l’activité de la structure de Dantowitz.

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Source : site Messenger

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Planck : apprendre à regarder dans les micro-ondes

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Un nouvel article paru sur le site de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) va nous permettre de contempler le travail d’un télescope qui s’est envolé vers l’espace à bord d’une fusée Ariane V en compagnie d’un autre télescope spatial, Herschel, le 14 mai 2009.

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Chaque télescope posséde sa particularité : celle de Planck est de regarder l’espace dans le domaine des fréquences micro-ondes pour cartographier les infimes variations du rayonnement fossile issu du Big Bang. Bien sur, tout à sa tache, il est amené à observer les rayonnements issus de notre Voie Lactée. Ainsi nous pouvons revisiter ses régions les plus célèbres, vues au travers des micro-ondes. A chaque fréquence est associée une couleur particulière.

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Tout d’abord, voici Orion, située à 1 500 années lumière de nous et riche en formation d’étoiles.

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Orion vu par Planck ; crédit image : ESA, LFI & HFI Consortia

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Plan large : 1 000 x 1 000 pixels

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La nébuleuse proprement dite est la tache lumineuse en bas au centre. La célèbre “tête de cheval” correspond à la zone lumineuse au centre droit. L’immense anneau rouge, une boucle de Barnard, correspond à l’onde de choc d’une étoile ayant explosé il y a deux millions d’années ; il s’étend sur 300 années lumière !

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Voici maintenant Persée, autre région de formation d’étoiles, mais moins dense qu’Orion et plus proche de nous

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Persée vu par Planck ; crédit image : ESA, LFI & HFI Consortia

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Plan large : 1 000 x 1 000 pixels

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Il nous faut apprendre à regarder ces images qui permettent de nous affranchir aussi, comme par l’infrarouge, de l’écran formé dans le visible par les denses nuages de poussières et de gaz, lieux de formation des étoiles. Ici, selon les fréquences, nous visualisons l’interaction des électrons avec le champs magnétique galactique, le rayonnement issu des jeunes étoiles très chaudes et les structures des très froids nuages de gaz en train de s’effondrer pour donner naissance aux futures étoiles. Un univers scintillant lui-aussi des mille feux des étoiles et apportant une forme dramatique aux nuages primordiaux de gaz et de poussières.

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Source principale : site ESA Space Science

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Note personnelle, certaines fréquences “micro-onde” sont très efficaces aussi pour visualiser des objets “proches” très froids comme les astéroïdes.

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Gliese 436b

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Gliese 436 ou GJ 436 est une petite étoile, une naine rouge, située à trente trois années lumière de nous dans la Constellation du Lion. Deux exoplanètes ont été détectées orbiter autour d’elle.

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J’avais déjà consacré un article sur GJ 436c qui pourrait être recouverte de glace d’eau chaude (voir note du 17 mai 2007) (l’existence de cette planète a été remise en question postérieurement à l’article). Or maintenant l’autre exoplanète de Gliese 436, GJ 436b, s’annonce elle aussi devoir être considérée comme une particularité de l’espace.

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Une étude concernant GJ 436b est parue dans la livraison du 22 avril 2010 de Nature avec comme rapporteur principal Kevin Stevenson (University of Central Florida, Orlando).

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Exoplanète Gliese 436b, vue d’artiste ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, R. Hurt

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Plan large : 791 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 550 x 3 300 pixels

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GJ 436b orbite à 0,02 UA (unité astronomique soit la distance moyenne de la Terre au Soleil, 150 millions de km) en 2,6 jours. Elle est l’une des premières exoplanètes découvertes à n’être pas un “Jupiter-chaud” puisque sa masse correspond à celle de Neptune pour notre système solaire.

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Depuis la découverte des premiers “Jupiter-chauds”, la technique d’investigation scientifique a bien évolué. Il est maintenant possible d’analyser, dans certaines conditions, directement la composition chimique de l’atmosphère des exoplanètes, renseignements précieux pour déterminer l’existence de petites exoplanètes semblables à notre Terre et potentiellement porteuses de vie…

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GJ 436b a été découverte par la méthode du transit. Le télescope spatial infrarouge Spitzer, a réussi, en 2009 (avant qu’il ne tombe en panne), a analyser la composition de son atmosphère au moment où elle disparaîssait derrière le disque de son étoile.

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Au vu des résultats, l’équipe scientifique a été très surprise, non par la présence d’un élément chimique exceptionnel, mais par l’absence de l’un d’entre eux, un des plus courants de notre système solaire : le méthane.

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La chimie nous montre que dans une atmosphère le carbone s’assemble plus facilement sous forme de méthane que de gaz carbonique. La couleur bleue de Neptune par exemple est due à une surabondance de méthane dans son atmosphère. Pour toutes les planètes ou les naines brunes dont la surface n’atteint pas plus de 700° C, le méthane est présent dans leurs atmosphères.

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La température de Gliese 436 b est estimée à un peu plus de 500° C, le méthane devrait donc y être abondant ! Un tel résultat est un véritable casse-tête pour les scientifiques. Comment expliquer cette absence ?.

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La découverte des nouveaux mondes hors de notre système solaire, apporte comme à chaque fois de très grandes surprises. A mon avis elles sont inéluctables et viennent remettre en question les théories élaborées à partir des seules observations de notre système solaire ! De nouvelles voies d’investigations scientifiques s’ouvrent continuellement à la communauté scientifique et l’aventure s’annonce passionnante !

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Source principale : site Spitzer, NASA

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La Patte du Chat dépoussiérée

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Pour compléter la note du 20 janvier 2010 voici un nouveau regard sur la nébuleuse dite de la Patte du Chat ou NGC 6334. Celui-ci nous est proposé en infrarouge cette fois par le nouveau télescope VISTA de l’ESO de 4,1 mètres de diamètre, installé au côté du VLT sur le site de La Silla au Chili.

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Nébuleuse de la Patte du Chat ou NGC 6334 ; crédit image : ESO, J. Emerson, VISTA

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan large : 1 200 x 1 600 pixels

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La nébuleuse de la Patte de Chat se situe à 5 500 années lumière de nous dans la Constellation du Scorpion. Cette pépinière d’étoiles s’étend sur une cinquantaine d’années lumière et abrite plus d’une centaine d’étoiles massives toutes jeunes ou en formation. Ce sont elles qui par leur souffle, donnent forment aux nuages de gaz et de poussiières qui les entourent.

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La vision infrarouge de VISTA, permet de sonder le nuage de gaz primordial de la nébuleuse et d’étudier les conditions de formation des jeunes étoiles dès leur berceau. Du fait de notre regard vers l’axe central de la galaxie (qui se situe dans le Sagittaire) l’image est constellée par les myriades d’étoiles du fond du disque galactique. Les poussières y sont tellement denses qu’elles restent opaques par endroit au regard infrarouge de VISTA.

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Source : ESO

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Une montagne mystique pour les 20 bougies du télescope spatial Hubble.

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Il y a 20 ans, le 24 avril 1990, la navette spatiale et l’équipage de la mission STS-31 libéraient dans l’espace, le télescope spatial Hubble. Ce fut le début d’une véritable aventure dans l’espace, avec des épisodes haletants de suspens, de la myopie congénitale du télescope, au bris de matériel, en passant par les missions de sauvetage de la navette. Une mission qui s’avère couronnée de succès puisque Hubble est devenu l’instrument indispensable des progrés de l’astronomie moderne.

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Pour l’occasion, la NASA et l’ESA (Hubble est un bon exemple de la collaboration nécessaire des agences spatiales américaines et européennes) organisent toute une série de manifestations vers le grand public.

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Et cerise sur le gâteau, les scientifiques nous offrent un nouveau “pilier de la création”, image qui avait provoqué un véritable choc émotionnel pour les amoureux de l’espace lorsqu’elle avait été publiée en 1995.

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Cette fois-ci nous pouvons admirer une “montagne” digne des décors des romans et des films de “Fantasy”, observée par la Hubble Wide Field Camera 3 les premier et deux février 2010. Les astronomes l’ont surnommé la “montagne mystique”.

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La Montagne Mystique ; crédit image : NASA, ESA, STScI, M. Livio et autres

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Plan large : 1 024 x 819 pixels

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Plan très large : 3 000 x 2 400 pixels

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Nous nous rendons à 7 500 années lumière d’ici, dans la Constellation de la Carène, revisiter une partie de la célèbre nébuleuse du même nom. Ce pilier et sa montagne, s’étendant sur trois années lumière, est l’un de ces nuages froids de gaz et de poussières où se créent les toutes jeunes étoiles. Sa forme est due aux radiations et aux vents stellaires des étoiles environnantes, ne subsistent que les parties les plus denses des nuages.

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En son coeur sont en train de croître des étoiles supermassives très turbulentes d’où émanent de leurs pôles des jets très impressionnants de matière. Deux de ces jets HH 901 et 902, sur le “plateau de la montagne” et tout au sommet du pilier sont très visibles sur ce cliché. Les couleurs correspondent pour le bleu à la présence d’oxygène, pour le vert à l’hydrogène et à l’azote et pour le rouge au soufre.

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Hubble est aussi équipé de la possibilité de voir l’espace en infrarouge, voici le cliché pris en infrarouge de cette même région.

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La Montagne Mystique, infrarouge ; crédit image : NASA, ESA, STScI, M. Livio et autres

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Plan large : 1 280 x 924 pixels

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La “montagne mystique” s’estompe dans ces longueurs d’ondes en grande partie, et nous pouvons voir de nombreuses jeunes étoiles encore cachées dans le visible par leur cocon de poussières.

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Source principale : Hubblesite.

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Éclairs dans l’allée des tempêtes saturnienne

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Nous avons déjà découvert l’existence d’une “allée des tempêtes” sur Saturne (voir note du 25 juin 2008). Un article à paraître dans Geophysical Research Letters s’attache à l’étude d’orages sur la planète aux anneaux. Ses auteurs principaux sont Andy Ingersoll et Ulyana Dyudina membres de l’équipe technique de la sonde Cassini de la NASA, orbitant autour de Saturne.

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Après plusieurs années d’attente, dues aux conditions techniques de luminosité de la surface de Saturne particulièrement difficiles, ils ont réussi à filmer un orage sur Saturne au moment de son équinoxe. Vous pouvez voir la vidéo en cliquant sur ce “lien” (en anglais).

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A la différence de notre Terre, les orages saturniens sont rares mais ils perdurent longtemps. Pour réaliser leur film les scientifiques ont suivi un nuage de 3 000 km de diamètre situé par 36° de latitude sud et 11° longitude ouest dans l’allée des tempêtes. Voici trois clichés pris dans le visible par la caméra de Cassini le 17 août 2009 d’une distance de 2,1 millions de kilomètres de Saturne avec une résolution de 24 kilomètres par pixel. Le flash lumineux couvre une zone large de 300 km ! L’orage en lui-même a duré de janvier à octobre 2009, ce qui fait de Saturne le détenteur du record de durée des orages dans tout le système solaire !

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Eclairs saturniens ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, SSI

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Plan large : 1 024 x 516 pixels

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Plan très large : 1 600 x 806 pixels

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Source : site Cassini Equinox Mission

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Un Sablier dans le Lagon

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Après les deux dernières notes, un peu « difficiles », revenons pour le plaisir des yeux dans la Constellation du Sagittaire. A environ 5 000 années lumières de nous se situe un grand nuage de gaz interstellaire s’étendant sur une centaine d’années lumière et dénommé M8 ou, vu sa forme, la nébuleuse du Lagon.

Il est en train de s’effondrer gravitationnellement et abrite déjà de nombreuses jeunes étoiles géantes chaudes dont le rayonnement ultraviolet le sculpte de ces formes étranges. Deux étoiles massives éclairent la partie la plus lumineuse de M8 qui apparaît ressemblant à une spirale dans un entonnoir et appelée Nébuleuse Hourglass (Le Sablier).

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Nébuleuse Hourglass dans le Lagon ; crédit image : ESO, IDA, Danish 1,5 m, Gendler et autres

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 200 x 1 600 pixels

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Ce cliché a été réalisé avec différents filtres au foyer du télescope danois de 1,5 m de l’ESO, installé sur la site de La Silla au Chili.

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Source : site ESO

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Microquasar dans le Cigare

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Les congrès astronomiques sont d’importants lieux d’échanges d’informations entre savants et l’occasion de divulguer au grand public les dernières avancées des programmes scientifiques en cours. Quelques fois, je me permets ici de donner un avis personnel et j’exagère délibérément , certains travaux me semblent surtout confirmer ce que l’on savait déjà et, hormis la justification des budgets des laboratoires et des équipes de chercheurs soumis à la pression des résultats, ne font guère avancer la science…

Une communication faite le 14 avril par Tom Muxlow (Jodrell Bank Centre of Astrophysics, Royaume Uni), lors du congrès de la Royal Astronomical Society de Glasgow, a attiré mon attention car les chercheurs apportent plus de questions à la communauté scientifique qu’ils n’apportent de réponses.

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M82 ou le « Cigare » vu par Hubble ; crédit image : NASA, ESA, STScI, AURA

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Plan large 789 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 933 x 2 509 pixels

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Tout à commencé en mai 2009 lorsque les radio-astronomes de l’Université de Manchester utilisant le réseau de radio-télescopes MERLIN ont détecté un nouveau signal radio provenant d’une galaxie voisine M82.

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M82, surnommée « le Cigare », vu sa forme et son intense activité, se situe à une dizaine de millions d’années lumière de nous dans la Constellation de la Grande Ourse. Elle possède un trou noir central supermassif et son interaction gravitationnelle avec M81 (voir note du 18 mars 2006) provoque une flambée d’étoiles. Les supermassives meurent rapidement, ainsi une supernova y est recensée tous les 20 ou 30 ans, ce qui est tout à fait exceptionnel !

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Le nouveau signal radio a très rapidement rendu perplexe les astronomes.

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Signal radio de M82 ; crédit image : Muxlow, TWB, University of Manchester

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Plan large : 425 x 608 pixels

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Voici M82 vu par les radiotélescopes du Very Large Array et de MERLIN. L’encart nous situe le lieu et l’apparition en mai 2009 du nouveau signal radio.

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L’objet a monté en luminosité en quelques jours mais depuis celle-ci reste stable. Ce qui ne correspond pas au signal classique d’une supernova qui diminue d’intensité au fil des mois. De même sa vitesse apparente : 4 fois la vitesse-lumière, (il s’agit d’une illusion d’optique) n’a pas d’équivalent avec les supernovae, ni avec l’activité sporadique de jets de matière à de très grandes vitesses à partir d’un trou noir. Le signal est trop éloigné du trou noir central galactique pour avoir une incidence avec lui.

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Aucun signal similaire n’a encore jamais été enregistré dans notre propre galaxie. Les chercheurs avancent une explication à cet étrange phénomène : nous verrions peut-être pour la première fois en dehors de notre galaxie, et à une intensité tout à fait extraordinaire, le signal d’un « micro-quasar » extra-galactique. Quelques cas ont été reconnus dans notre galaxie. Ces micro-quasars, des trous noirs massifs d’une vingtaine de masses solaires, sont associés à l’existence d’un couple d’étoiles. Le trou noir est alimenté par du matériel happé gravitationnellement de sa compagne et émet de puissants jets de matières. On parle habituellement de binaires à rayons X, car elles sont décelables dans la gamme des rayons X.

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Mais dans le cas du signal provenant de M82, aucune présence de binaire X n’avait encore jamais été détectée dans cette région de la galaxie. La longévité du signal est aussi tout à fait étonnante. Si la qualification de micro-quasar est reconnue par les recherches qui sont en cours sur ce mystérieux objet, il s’agit d’un objet stellaire extrêmement rare et le premier découvert dans la gamme des ondes radio.

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Source : site Jodrell Bank Center of Astrophysics

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454 exoplanètes à tourner dans tous les sens !

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454 : tel est le nombre des exoplanètes recensées à ce jour, après l’annonce officielle lors de la réunion de l’association astronomique royale anglaise cette semaine à Glasgow, de la découverte de neuf nouvelles planètes orbitant autour d’un autre soleil que le nôtre !

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La découverte de nouveaux mondes ne va pas sans surprise et remet constamment en question les théories fondées sur les observations de notre propre système solaire.

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Rappelons-nous, les premières exoplanètes découvertes étaient de gros « Jupiter-chauds ». Leur taille était tout à fait attendue et nécessaire pour pouvoir être décelée aussi loin de nous dans l’espace. Mais il était tout à fait incroyable pour la communauté scientifique que de tels monstre planétaires puissent orbiter si près de leurs étoiles. Il fallut donc imaginer leur naissance dans des zones plus éloignées de leurs systèmes solaires et leur migration pour des raisons gravitationnelles liées au disque proto-planétaire vers les zones proches de leurs étoiles.

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Une nouvelle étude communiquée lors de la réunion de Glasgow, vient remettre en question une autre idée préconçue de la formation des systèmes planétaires.

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L’étude réalisée à partir du programme WASP de surveillance des étoiles, s’est attachée plus particulièrement à 27 exoplanètes de type « Jupiter-chaud ». Pour Amaury Triaud, doctorante à l’Observatoire de Genève, qui avec Andrew Cameron (University of St Andrews) et Didier Queloz (célèbre découvreur d’exoplanètes de l’Observatoire de Genève) a mené une grande partie de l’enquête, « les résultats équivalent à une véritable bombe dans le domaine des exoplanètes »

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D’une manière générale, et d’après les observations de notre système solaire, les planètes se forment dans le disque « proto-planétaire » de gaz et de poussières entourant la jeune étoile. Celui-ci tourne autour de l’étoile dans le même sens qu’elle. Il est donc logique que les planètes qui y sont issues orbitent plus ou moins dans le même plan que le disque et dans le même sens que celui de l’étoile.

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Or, en combinant les données recueillies sur 27 « Jupier-chauds » les chercheurs se sont aperçus que plus de la moitié ont des orbites non coordonnées avec l’axe de leur étoiles-mères et même que six d’entre-eux ont une orbite rétrograde et donc tournent dans le « mauvais sens » par rapport à leurs étoiles.

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Exoplanète rétrograde, vue d’artiste ; crédit image : ESO, L. Calçada

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 200 x 1 600 pixels

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Pour tenir compte des nouvelles données, Didier Queloz suggère que la migration des « Jupiter-chauds » du lieu de leur naissance vers des zones proches de leurs étoiles sur une orbite rétrograde et non dans leurs axes peut s’expliquer par la présence plus lointaine de corps comme d’autres planètes géantes, voir même d’un compagnon stellaire éloigné de l’étoile mère. Le scenario est tout à fait possible, mais selon Queloz, il implique l’impossibilité pour des planètes rocheuses semblables à la nôtre de subsister dans de tels systèmes.

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Pour deux des nouvelles planètes rétrogardes découvertes, l’existence d’un lointain compagnon de l’étoile-mère a été démontrée. Des recherches dans ce sens vont être demandées pour les autres « Jupiter-chauds » ne tournant pas dans le « bon sens ».

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Source principale : site ESO

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