Du ciel et de la terre

Un fossile galactique

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Vous êtes vous déjà demandé quel âge pouvaient avoir les étoiles les plus anciennes ?

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Une équipe dirigée par Anna Frebel (McDonald Observatory, Texas) et John E. Norris (The Australian National University), vient de publier un article dans ce sens dans Astrophysical Journal du 10 mai 2007.

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Les astronomes ont utilisé le spectographe UVES installé sur le télescope de 8,2 m Kueyen (l’un des quatre du VLT) pendant 7,5 heures d’observations, pour calculer l’âge d’une des étoiles de notre galaxie.

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La technique est un peu analogue à celle dite du carbone 14 utilisée en archéologie. Un élément radioactif se dégrade au fil du temps en différents isotopes. La mesure de la quantité de ces isotopes permet de dater l’objet observé. Mais lorsqu’il s’agit de milliards d’années, le choix des éléments radioactifs à étudier est beaucoup plus ardu.

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Plan large : 1184 x 795 pixels

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Spectre obtenu pour HE 1253-0901 crédit ESO

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Une des étoiles de notre galaxie HE 1523-0901, avait déjà été repérée comme possédant beaucoup d’éléments radioactifs. Pour la première fois, grace à la puissance du VLT, les astronomes ont réussi à obtenir un spectre de l’étoile suffisamment précis pour reconnaître les éléments qui la composent en détails.

Leurs calculs sont basés sur la décomposition de l’uranium et du thorium en combinaison avec l’europium, l’osmium et l’irridium, éléments rares.

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Résultat des calculs, l’étoile HE 1523-0901 est âgée de 13,2 milliards d’années. Elle s’est donc formée très peu après le Big Bang estimé lui, datant de 13,7 milliards d’années !

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Plan large : 1417 x 973 pixels

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Vue d’artiste de l’horloge cosmique qui a permis aux astronomes de dater HE 1523-0901 crédit ESO

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Source : ESO

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Exoplanètes à la carte : HD 189733b et HD 149026b

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A la une de l’actualité astronomique de ce jour, voici la première carte jamais réalisée d’une exoplanète.

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Plan large 900 x 720 pixels

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Carte HD 189733b Crédit: NASA/JPL-Caltech/H. Knutson (Harvard-Smithsonian CfA)

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Bien sur il ne peut s’agir d’une carte géographique, mais d’une carte des températures. Les données ont été enregistrées en infrarouge par le télescope spatial Spitzer de la NASA. Plus les couleurs sont brillantes, plus les températures sont hautes.

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Le télescope Spitzer a aussi servi de moyen d’investigation à une autre équipe pour étudier l’exoplanète HD 149026b.

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Les deux équipes viennent de publier le résultat de leurs travaux dans la livraison du 10 mai 2007 du journal Nature.

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HD 189733b (voir note du 21/02/2007) était déjà connue comme l’exoplanète tournant le plus près de son soleil. Située dans la Constellation du Petit Renard, à 63 années lumière de nous, elle orbite en 2,2 jour pour une masse et une taille légérement plus grande que Jupiter. C’est un « Jupiter chaud » comme environ le quart des exoplanètes découvertes à ce jour.

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33 heures d’observations ont été nécessaire les 28 et 29 octobre 2006 pour recueillir 250 000 mesures qui mises en concordance ont permis aux astronomes d’établir la carte ci-dessus.

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HD 189733b a donc une température de 930 ° Celsius sur sa face diurne et 650° sur sa face nocturne. Certains scientifiques auraient pu prédire que la différence de température entre les deux faces serait énorme, brûlante le jour et glacée la nuit. Or il n’en est rien. De plus un point chaud, équivalent à deux fois la taille de la grande tache rouge de Jupiter, a été repéré. Celui-ci est décalé de 30 ° par rapport à la zone la plus en face de son soleil, censée être l’endroit le plus chaud de l’exoplanète. Ces deux observations permettent aux astronomes d’annoncer la présence de vents violents soufflant vers l’est, à une vitesse d’environ 9 600 km/h. ( Les jet-streams de la haute atmosphère terrestre atteignent eux 320 km/h).

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L’équipe attachée à HD 189733b était composée de : H. Knutson (Harvard-Smithsonian CfA), David Charbonneau (Harvard-Smithsonian CfA), Lori E. Allen (Harvard-Smithsonian CfA), Jonathan J. Fortney (NASA Ames Research Center), Eric Agol (University of Washington, Seattle), Nicolas B. Cowan (University of Washington, Seattle), Adam P. Showman (University of Arizona), Curtis S. Cooper (University of Arizona), S. Thomas Megeath (University of Toledo) .

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Une autre équipe comprenant Joseph Harrington (University of Central Florida), Statia Luszcz (University of California Berkeley), Drake Deming (Goddard Space Flight Center), Sara Seager (Carnegie Institute of Washington), L. Jeremy Richardson (Goddard Space Flight Center), s’est préoccupée d’une autre exoplanète.

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HD 149026b est située à 256 années lumière de nous dans la Constellation d’Hercule. C’est la plus petite et la plus dense des « Jupiter-chaud » connus. D’une taille équivalente à Neptune, elle a une masse estimée entre 70 et 90 fois celle de la Terre et tourne autour de son étoile en 2,9 jours.

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6 heures d’observations, le 24 août 2005, ont permis d’établir une chaleur de surface de 2 038 ° Celsius, soit plus élevée que celle d’étoiles de petites tailles! Pour les auteurs, c’est un morceau de charbon chaud dans l’espace, à la limite de ce qui est possible pour une planète. Elle ne refléte aucune lumière de son étoile, ce qui signifie que non seulement, elle est la plus chaude mais aussi la plus noire des exoplanètes connues ! Les astronomes ont repéré la présence d’un point chaud rougeoyant sur la face diurne de HD 149026b mais comme pour l’exoplanète Epsilon Andromedae b, (voir note du 14 octobre 2006), la différence de température entre le jour et la nuit est estimée très importante, la planète présentant toujours la même face à son Soleil.

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Plan large : 900 x 720 pixels

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Vue d’artiste de HD 149026b Crédit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)

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Sources :

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Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

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Spitzer Space Telescope site

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Cratère dans Medusa Fossae Formation

Parmi la publication de la semaine dernière par HiROC des photos prises par la caméra haute résolution HiRISE installée sur la sonde Mars Reconnaissance Orbiter, j’ai choisi ce cliché pris le 6 avril 2007. La sonde se trouvait dans la région de Medusa Fossae Formation, à 276 km d’altitude par 7,7 ° de latitude nord et 196,2 ° de longitude est. La résolution a été ramenée à 50 cm par pixel.

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Plan large : 2048 x 7205 pixels (2,6 MB)

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Ce cratère semble posé sur un piedestal. L’explication de cette forme inhabituelle, tient dans le processus d’érosion. Lorsque la matière éjectée lors de l’impact du météore est plus résistante que celle sur laquelle elle repose, l’érosion va préserver le cratère et ses éjectas, alors que tout leur environnement est dégradé.

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Les astronomes détectent au moins deux couches de matière dans les éjectas, car sont visibles deux paliers d’érosion différents. Mais malgré le regard perçant d’HiRISE, ils ne peuvent déterminer la raison de cette résistance particulière des éjectas.

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Pour preuve ce détail présenté avec la meilleure résolution possible.

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Plan large : 2196 x 1442 pixels (3MB)

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Cette vue montre un gros plan d’une des arêtes des éjectas situé au centre supérieur de l’image principale. L’ensemble du terrain est recouvert d’une couche de poussière rendant difficile la compréhension de la géologie des matériaux présents. Les stries sombres correspondent à des avalanches de poussières. Apparemment, elles sont très fréquentes ici. Les formes crantées visibles à l’intérieur du cratère, ont vraisemblablement elles aussi été sculptées par l’érosion.

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Crédit images : NASA/JPL/University of Arizona.

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Source HiROC

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SN 2006gy : une supernova de grande classe

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La scène se passe dans la constellation de Persée à 238 millions d’années lumière de nous. Les astronomes travaillant sur le télescope spatial rayons X Chandra viennent de publier les résultats de leur étude sur une supernova ayant eu lieu au sein de la galaxie spirale NGC 1260. Selon eux, SN 2006gy, tel est son nom, est la supernova la plus puissante jamais observée et est peut-être la représentante d’un nouveau type de supernova venant s’ajouter à la classification existante

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Pour se faire Chandra a observé SN 2006gy pendant 8 heures le 14 novembre 2006. Les données recueillies ont été confrontées avec celles obtenues du sol.

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L’image principale de l’illustration ci-dessus est une vue d’artiste. Le feu d’artifice de la supernova en blanc, repousse deux lobes de matières (en rouge) expulsées lors des derniers soubresauts de la moribonde. Les zones bleu, vert et jaune, indiquent la partie de ces lobes où les gaz et poussières sont surchauffés par les ondes de choc dues à l’explosion.

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L’encart inférieur gauche nous montre NGC 1260 vue en infrarouge. Le coeur de la galaxie est la zone lumineuse plus faible. La supernova à droite resplendit plus intensément que le coeur galactique.

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L’encart inférieur droit retranscrit les données en rayons X obtenues par Chandra. Le coeur galactique est toujours à gauche, SN 2006gy à droite.

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Nathan Smith de l’Université de Californie à Berkely, qui a rejoint une équipe d’astronomes de l’Université du Texas à Austin, raconte : c’était une explosion monstrueuse, au moins cent fois plus puissante que celle observée pour les supernovae habituelles. Cela signifie que l’étoile originelle pouvait avoir 150 masses solaires, ce que nous n’avions jamais vu auparavant.

Une telle observation vient quelque peu bousculer la théorie de la mort des étoiles super massives. Pour une telle masse, la logique voudrait qu’à la fin de sa vie, l’étoile s’effondre sous sa propre gravité pour former un trou noir.

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Les observations de Chandra ont permis d’écarter l’autre hypothèse permettant d’expliquer une telle puissance : l’explosion d’une naine blanche d’une masse à peine supérieure à celle de notre soleil, baignant dans un environnement riche en hydrogène. Dans ce cas, la luminosité en rayons X aurait du être mille fois supérieure à celle constatée par Chandra.

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Les astronomes pensent que lors de l’effondrement final, les rayonnements gamma étaient tellement puissants qu’ils ont réactivé les réactions thermonucléaires du coeur de l’étoile provoquant son explosion complète et empêchant sa transformation en trou noir.

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Ce qui ouvre des perspectives intéressantes pour les théoriciens de la genèse du jeune univers. Une étoile supermassive se transformant en supernova, et non en trou noir, va réensemencer l’espace de la matière qu’elle a fabriqué. Celle-ci pourra être réutilisée par les générations d’étoiles suivantes. L’existence d’une telle classe de supernovae permettrait d’expliquer plus facilement la rapidité surprenante de l’évolution des galaxies déjà constatée.

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Plan large : 720 x 486 pixels Crédit : NASA/CXC/M.Weiss

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Sur ce schéma expliquant la fin de vie d’une étoile en fonction de sa masse, la ligne supérieure correspond aux observations dues à SN 2006gy. Elle est pour l’instant la seule représentante de cette classe. L’étoile au lieu de finir en trou noir meurt dans une supernova exceptionnellement puissante.

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La publication des travaux de Smith et de son équipe est en cours de publication dans l’Astrophysical Journal.

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Source et pour en savoir plus : Chandra site.

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Jupiter avec Europe comme nouvel horizon

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Plan large : 1019 x 816 pixels

Home Plate

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Au bord de Home Plate

Au coeur du Soleil

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