Du ciel et de la terre

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Dan Watson, professeur de physique et d’astronomie à l’université de Rochester, New York, USA, vient de signer un article publié dans l’édition du 30 août de Nature.

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Avec son équipe, il a étudié, à l’aide du télescope spatial infrarouge Spitzer, une région particulièrement riche en gaz, et en formation de jeunes étoiles, située à 1000 années lumière de nous, dans la constellation de Persée. Son nom NGC 1333.

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Plan large : 819 x 1 024 pixels

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Plan original : 2 400 x 3 000 pixels (4MB)

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Crédit image : NASA, JPL-Caltech, R A Gutehrmuth (Harvard-Smithsonian CfA)

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La cible était l’analyse de la composition du coeur de 30 proto-étoiles appartenant à NGC 1333, grâce au spectrographe infrarouge de Spitzer. Ces proto-étoiles étant en plein travail de formation, les astronomes sont incapables de prédire qu’elle sera exactement leur taille définitive.

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L’une d’entre elle, NGC 1333-IRAS 4B, s’est révélée de manière tout à fait exceptionnelle sous l’oeil de Spitzer. Non seulement, elle est entourée d’un disque de gaz et de poussières s’étendant probablement sur l’équivalent de la distance de Pluton au Soleil, mais la présence de grande quantité de vapeur d’eau y a été décelée. D’après Watson, la masse d’eau serait de 5 fois celle des océans sur Terre !

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La raison d’un tel phénomène peut s’expliquer par la chute des glaces d’eau du cocon de l’environnement stellaire à des vitesses supersoniques sur le disque proto-planétaire. L’eau se vaporisant, émet alors une lumière différente en infrarouge reconnaissable par Spitzer. C’est un phénomène très rare et bref dans la durée totale de la formation d’une étoile. Ce qui expliquerait qu’il n’ait été enregistré qu’une seule fois sur les 30 cibles visées par l’équipe de Watson. Celui-ci, d’ailleurs, pense qu’IRAS 4B est particulièrement bien placée par rapport à la Terre, pour que Spitzer ait pu scruter aussi nettement son coeur.

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Ce stade de vapeur d’eau ne peut-être qu’éphémère; dans le froid de l’espace, elle se recongèle. Mais pourtant, elle ne vas pas forcément former comme on l’observe dans les ceintures d’objets glacés situées au pourtour de notre système solaire, la glace primordiale du futur système planétaire. Les conditions physiques très particulières qui régnent dans l’environnement d’une proto-étoile peuvent amener son hydrogène et son oxygène à se recombiner sous bien d’autres formes.

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Pour le plaisir, et pour nous donner une idée de ce qui se passe au niveau de NGC 1333-IRAS 4B, voici une vue d’artiste nous présentant l’environnement de ce type de proto-étoile de classe 0, dans le jargon des astronomes.

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Plan large : 1 024 x 768 pixels

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Plan original : 3 200 x 2 400 pixels (2,8 MB)

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Crédit image : NASA, JPL-Caltech, R Mal (SSC)

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Les autres membres de l’équipe de Watson sont : Chris Bohac, Chat Hull, Bill Forrest, Ben Sargent, Joel Green et Kyoung Hee Kim de l’Université de Rochester; Elise Furlan de l’UCLA; Joan Najita du National Optical Astronomy Observatory; Nuria Calvet et Lee Hartmann de l’Université du Michigan, Ann Arbor; Paola d’Alessio du National Autonomous University of Mexico; et Jim Houck de l’Université Cornell, Ithaca, N.Y.

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Sources :

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University of Rochester, N.Y.

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Spitzer Space Telescope, NASA

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N19 dans le Petit Nuage de Magellan

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Plan large : 720 x 794 pixels

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Crédit image : NASA, NOAO, ATCA, R Williams et autres

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Voici une oeuvre d’art !

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Oeuvre d’art, qui ne sera jamais visible par aucun oeil humain, en dehors de la virtualité scientifique. La toile de fond en est formée par le Petit Nuage de Magellan, « petite » galaxie satellite de la nôtre, située dans la constellation du Toucan, à environ 200 000 années lumières de nous. Les millions d’étoiles qui la composent, permettent aux astronomes d’étudier, dans un panel relativement proche et représentatif, les différentes étapes de la vie des étoiles.

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L’image ci-dessus est composite : le rouge correspond à la lumière optique, le vert aux fréquences radio, et le pourpre à celle des rayons X, enregistrée par le satellite spatial Chandra.

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Les astronomes ont pour habitude d’étudier une petite zone des nuages de gaz et de plasma où se forment de jeunes étoiles. Son nom officiel est LHa115-N19 ; pour plus de simplicité, il a été raccourci en N19.

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Superbulle dans N19 aux rayons X par Chandra

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Plan large : 720 x 459 pixels

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Crédit image : NASA, CXC, UIUC, R Williams et autres

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Une équipe de chercheurs de l’Université de l’Illinois (Urbana, USA), dirigée par R.M. Williams, (les autres membres sont : Y.-H. Chu, C .-H. Rosie Chen, R.A Gruendl, ainsi que S.D. Points et R.C. Smith, tout deux de l’Observatoire inter-américain du Cerro-Tololo au Chili), vient de voir le résultat de son travail accepté pour publication à venir dans l’Astrophysical Journal.

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Les scientifiques, en superposant les données enregistrées dans la gamme des rayons X par Chandra à celles des autres longueurs d’ondes, ont mis en évidence un phénomène appellé « superbubble ». Les superbulles se forment lorsque se combinent l’action des souffles des jeunes étoiles et ceux des supernovae pour former des cavités géantes dans les nuages de gaz primordiaux.

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Les données de Chandra ont permis aux scientifiques de mettre en évidence, dans cette petite région, le souffle de trois supernovae, résultant de la mort de 3 étoiles géantes qui se sont créées simultanément à partir du même nuage de gaz primordial !

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Pour les lecteurs curieux de voir à quoi ressemble un article scientifique (en anglais) prêt à être publié dans une revue aussi prestigieuse que l’Astrophysical Journal, cliquez « ici » (en PDF).

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Source principale : Chandra X Ray Observatory

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Vous souvenez-vous de la note du 25 mai 2007 consacrée à la découverte d’un étrange point noir sur la peau de Mars ?

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Plan large : 1 024 x 768 pixels

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La sonde Mars Reconnaissance Orbiter est repassée sur le lieu, situé dans la région d’Arsia Mons par -5,5° de latitude sud et 241,4° de longitude est, le 08 août 2007. Sa caméra haute résolution HiRISE y a enregistré un nouveau cliché.

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Plan large : 805 x 738 pixels

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Sur le détail ci-dessus, est maintenant nettement visible la paroi orientale de ce gouffre éclairée par le soleil à l’Ouest. La version d’un puit dû à l’effondrement de la voûte supérieure d’une cavité créée lors du passage de la lave fluide, (de tels puits sont visibles sur Terre à Hawaï), se confirme.

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Les astronomes, en mesurant l’ombre portée de la paroi opposée sur la paroi est, en déduisent que ce puit possède au moins une profondeur de 78 mètres. La gueule du gouffre est large, quand à elle, de 150 x 157 mètres de diamètre.

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Crédit images : NASA, JPL, University of Arizona

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Source : HiRISE

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Ce soir, je suis content de vous présenter la célèbre Hélène de Troie. Voici donc, la première photo d’Hélène à paraître sur la une de l’Astroport.

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Pour mieux connaître Hélène, voici quelques éléments de sa fiche d’identité :

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Hélène a été découverte en 1980 par deux astronomes français P. Laques et J. Lecacheux sur des clichés pris par l’Observatoire du Pic du Midi. Elle est l’un des petits satellites de Saturne ( 36 x 32 x 30 km ). Son orbite, de 337 400 km autour de Saturne, coïncide avec celle de Dione (à prononcer Dioné) dont elle est l’un des satellites troyens. C’est à dire qu’elle est située à un point d”équilibre gravitationnel (dit point de Lagrange) par rapport à Dione. Elle parcourt la même orbite que Dione (1 118 km de diamètre) autour de Saturne, mais 60° en avant, alors que Pollux, (Polydeuces), se situe, lui, 60° en arrière de Dione.

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Crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Ce cliché d’Hélène est, à ma connaissance, le meilleur réalisé à ce jour. Il a été effectué par la sonde Cassini le 20 juillet 2007 lors de son survol, à seulement 39 000 km, d’Hélène. La résolution est de 231 m par pixel et l’angle de phase (Soleil, Hélène, Cassini) est de 61 °.

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Source principale : CICLOPS

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Parmi les nouveautés du jour, j’avais le choix entre un sujet très sérieux exposant comment grâce a des mesures réalisées par les télescopes spatiaux, les déformations de l’espace-temps, prévues par Einstein, ont été vérifiées dans les alentours de trois étoiles à neutrons, où à sujet très grave montrant les feux ravageant le sud-est européen vus par les satellites et leur rôle dans la prévention.

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Alors que, par ici, beaucoup d’internautes se sont fatigués inutilement les yeux, sous le coup de midi, à regarder le ciel à la recherche de deux pleines lunes, la nôtre et celle de Mars, promises dans un canular qui a fait plusieurs fois le tour des messageries et des blogs, nos amis américains ou asiatiques vont pouvoir, demain, assister à la deuxième éclipse totale de lune de l’année.

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En cette période de rentrée, puisqu’il faut garder un oeil attentif à scruter la lumière dans les ténèbres et à reconnaître le faux du vrai, le stress du strass, j’ai finalement choisi ce cliché comme un symbole. Il a été pris par la sonde Cassini le 12 juin 2007. Elle se trouvait à 238 000 kilomètre de Saturne, regardant du côté éclairé des anneaux, avec un angle de 18° par rapport à eux. La résolution est de 1 km par pixel.

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Plan large : 1 024 x 1024 pixels

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Cette image, prise en lumière visible, est surexposée pour nous montrer les détails de l’anneau D. Il apparaît, vu de loin, comme un grand vide alors qu’il est constitué de milliers de fins anneaux. En transparence, sont visibles, les étoiles du fond du ciel, laissant leur trace lumineuse en diagonale, le temps de la prise de vue. Par contraste, la brillante lumière de l’anneau C resplendit au coin gauche supérieur de l’image.

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La nuit est propice à la contemplation. Regarder l’espace qui nous entoure, c’est aussi s’interroger sur nous-mêmes et sur la place que nous y occupons. Un des premiers objectifs de ce blog lorsqu’il s’est spécialisé dans l’actualité astronomique, était de mettre en valeur le cheminement de la connaissance sur les ténèbres environnantes, en respectant le plus possible les idéaux de chacun. Ce qui semble évident un jour, le sera moins le lendemain. Une théorie fait place à la suivante en l’enrichissant ou en la contredisant. Tel est le cheminement de la science et plus généralement de l’intelligence humaine. A nous de veiller à ce qu’elle ne sombre pas dans les dogmatismes quels qu’ils soient…

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Promis, dans le prochain article, je laisserai de côté mes états d’âmes ! Que vos heures soient douces.

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Crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Source principale : Saturn Today . com

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Pour fêter son quatrième anniversaire, l’équipe qui travaille pour le télescope spatial infrarouge Spitzer de la NASA, nous offre ce magnifique feu d’artifice céleste.

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Crédit image : NASA, JPL-Caltech, J Hora (Harvard Smithsonian CfA)

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Il s’agit d’une nouvelle version enregistrée par Spitzer, de la célèbre nébuleuse planétaire Helix (la Spirale ou NGC 7293) située à 650 années lumière de nous dans la constellation du Verseau. Les couches de matière expulsées par l’étoile morte, s’étendent sur 6 années lumière. (Voir note du 13 février 2007 pour des explications plus complètes). Les couleurs correspondent conventionnellement aux différentes longueurs d’ondes infrarouges observées.

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Je ne vais pas faire ici le panégérique de Spitzer. Le nombre des articles publiés sur ce blog, à partir des données enregistrées par le télescope, le démontre aisément. Spitzer, d’une conception nouvelle pour ce type de télescope spatial infrarouge, s’est envolé du Cap Canaveral le 25 août 2003. D’une durée de vie initialement prévue de deux années et demie, il continue parfaitement techniquement sa mission. Ses réserves de cryogène, (hélium liquide), indispensable au refroidissement de ce type de télescope, devraient lui permettre de fonctionner encore environ 18 mois.

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Source : Spitzer Space Telescope site NASA

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Depuis que ce blog est consacré à l’actualité astronomique, j’ai toujours été étonné, et ravi, des brusques avancées de la connaissance scientifique de l’espace et des retournements de situations inattendus qui viennent bousculer les théories du moment.

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Les astronomes ont constaté que la matière, lorsque l’Univers est vu à grande échelle, a tendance à s’organiser le long de « filaments » entre lesquels existent des vides. L’Univers ressemble à une « dentelle » dans toutes ses dimensions !

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Un article signé de Lawrence Rudnick, Shea Brown, et Liliya R. Williams, tous trois de l’Université de Minnesota, vient d’être accepté pour publication dans l’Astrophysical Journal. Les trois astronomes ont étudié les archives éditées par le NRAO (National Radio Astronomy Observatory, lors d’une étude systématique du ciel dans la gamme des ondes radio effectuée par les antennes des radio-télescopes du VLA (Very Large Array).

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Une étude minutieuse a démontré une baisse significative du nombre de galaxies dans une petite région du ciel située dans la Constellation de l’Eridan.

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Déjà en 2004, le satellite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotopy Probe) avait découvert une tache froide dans cette même région sur la carte qu’il avait établi du rayonnement fossile du Big Bang (CMB). Le CMB est la trace du premier rayonnement émis par le tout jeune Univers agé d’une centaine de milliers d’années. Depuis cette époque, il subsiste et s’est décalé dans les très petites ondes de la gamme micro-onde. Les irrégularités du CMB montre les premières structures de l’Univers. La question était posée à savoir si la tache froide était liée, ou non, intrinséquement au jeune Univers.

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Cette dernière découverte d’absence de galaxies dans l’Eridan, semble, encore faut-il que des confirmations extérieures l’entérine) répondre à la question. Le rayonnement micro-onde se « réchauffe » très légèrement (quelques millionièmes de degrés), quant les photons traversent une zone riche en matière du fait d’un accroissement d’énergie apporté par l’énergie sombre, elle-même responsable de l’expansion de l’Univers. A l’inverse, quand le CMB parcourt une région vide, il perd un peu plus de son énergie.

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Plan large : 1 024 x 791 pixels

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Plan original : 1 650 x 1275 pixels

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Crédit image : Bill Saxton, NRAO, AUI, NSF, NASA

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Plan large : 800 x 389 pixels

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Crédit image : Rudnick et autres, NRAO, AUI, NSF, NASA

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Illustration du cheminement du CMB depuis le Big Bang jusqu’à nos jours. Alors que le satellite WMAP « voit » les fluctuations du CMB engendrées par la matière qu’il traverse, et la goutte froide au niveau de l’Eridan, le VLA, lui, enregistre une absence de galaxies radio dans la même région.

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La découverte de l’accélération de l’expansion de l’Univers due à l’énergie sombre (qui représente la grande majorité de l’énergie de l’Univers) est toute récente puisque âgée d’une décennie seulement. Les propriétés physiques de l’énergie sombre sont encore complètement inconnues. Ce champs d’investigation est le point crucial du développement futur de l’astrophysique et de la physique fondamentale.

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La région de l’Eridan comporte donc bien un « grand vide » dans lequel toute matière est absente, galaxies et énergie sombre ! Pour le suspens, j’ai omis de vous signaler la taille de ce vide : il s’étend sur une distance approximativement comprise entre 6 et 10 milliards d’années lumière de la Terre ! Etonnant non ?

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Source : NRAO

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Uranus ne fait pas souvent la une de l’actualité astronomique. Très éloignée de nous (20 fois la distance Terre-Soleil), elle accomplit son orbite autour du Soleil en 84 ans. Pourtant cette année est exceptionnelle car Uranus présente par trois fois ( mai, août, décembre 2007 et février 2008 depuis l’espace) son système d’anneaux vu par la tranche depuis la Terre. Evénement qui ne se produit que tous les 42 ans, et d’autant plus rare que les anneaux d’Uranus ayant été découverts en 1977 seulement, c’est la première fois qu’ils peuvent être observés par la tranche depuis notre sol.

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A cette occasion, une campagne internationale regroupant les grands télescopes terrestres comme le VLT et le Keck; ou le télescope spatial Hubble, a été décidée. Elle est coordonnée par Imke de Pater (University of California, Berkeley)

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Plan large : 800 x 640 pixels

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Crédit image : NASA, ESA, M Showalter (SETI Institute)

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Voici tout d’abord 3 clichés pris par la caméra grand champs de Hubble en 2003, 2005 et 2007. La modification de l’obliquité des anneaux est très visible. Comme vous pouvez le constater, Uranus est « couchée » sur son axe par rapport aux autres planètes du système solaire. Ce basculement est probablement le résultat d’un choc colossal d’Uranus avec un autre objet dans les premiers âges du systême solaire.

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Plan large : 702 x 822 pixels

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Crédit image : NACO, VLT, ESO

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Le cliché de droite sur l’image ci-dessus a, lui, été pris le 16 août 2007 par le système d’optique adaptative NACO du VLT de l’ESO, en fausses couleurs, au travers de filtres infrarouge. La brillante lumière des anneaux externes dans cette position étant amoindrie, il est alors possible de voir le reflet de la lumière solaire sur le pourtour de la planète et sur les poussières environnantes. Les astronomes espèrent, comme c’est le cas dans le système d’anneaux de Saturne, découvrir de nouvelles petites lunes, faisant office de « berger » des anneaux. A gauche, le cliché nous permet de visionner les lunes les plus importantes du système d’Uranus. Nou pouvons également observer la stratification par bandes des nuages de l’atmosphère d’Uranus, ainsi qu’une importante tempête sur l’hémisphère « sud » de la planète.

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Imke de Pater et ses collègues ont, quand à eux, réalisé des observations le 28 mai 2007 à partir du Keck II à Hawaï. Lors de la publication de leurs premiers résultats dans la revue en ligne Science Express d’hier, ils notent de fortes transformations de la composition des anneaux par rapport aux données enregistrées par la sonde Voyager en 1986.

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Uranus (quatre fois le volume de la Terre), dont la composition est différente des autres géantes gazeuses du système solaire, reste très mystérieuse sous bien des aspects.

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Sources principales :

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Hubblesite

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ESO

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Plan large : 1 024 x 700 pixels

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Plan original : 1 800 x 1 231 pixels

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Vue d’artiste de la naine blanche GD 362 entourée de son disque de poussières.

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Crédit image : Jon Lomberg, Gemini Observatory

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La naine blanche GD 362 n’en finit pas, décidément, d’attirer l’attention des astronomes. J’ai déjà publié dans la note du 17 mars 2007, le résultat des travaux réalisés par l’équipe du Dr Michael Jura de l’UCLA (University of California, Los Angeles) à l’aide du télescope spatial infrarouge Spitzer.

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Cette fois-ci, c’est le Keck (au miroir de 10 mètres), à Hawaï, qui a été mis à contribution par les astronomes de l’UCLA. Un nouvel article signé principalement par Benjamin Zuckerman, Michael Jura, Brad Hansen, est en cours de parution dans l’Astrophysical Journal.

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GD 362, située à 150 années lumière de nous dans la Constellation d’Hercule, préfigure de ce qu’il adviendra à notre Soleil, en fin de vie. C’est une naine blanche, les restes très denses d’une étoile, qui ayant terminé son cycle de combustion thermonucléaire faute de carburant, s’est affaissée sur elle-même dans un volume semblable à celui de notre Terre.

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Ce qui fait la particularité de GD 362 est son système d’anneaux, semblable en surperficie à celui de Saturne. Il provient probablement de la désintégration d’un astéroïde qui s’est trop approché de la naine blanche, l’événement remontant entre 100 000 et 1 million d’années,. Celui-ci a été pulvérisé par les forces gravitationnelles colossales de GD 362, les débris se heurtant les uns les autres pour former de fines poussières,

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Le spectromètre du Keck a permis l’analyse de la constitution chimique des poussières. Pour les auteurs, elles sont constituées d’éléments assez semblables à ceux que l’on trouve dans les planètes solides du système interne du Soleil. La roche originale était très riche en fer et en calcium, mais assez pauvre en carbone.

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L’observation est importante, car c’est une preuve indirecte de la possibilité de formation de matière semblable à celle de nos planètes en dehors de notre système solaire. Les auteurs peuvent maintenant aborder des questions qu’ils n’avaient pas osé avancer dans les précédents travaux.

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Il est impossible de déterminer l’origine de l’astéroïde. Mais en extrapolant sur les mécanismes qui seront à l’oeuvre dans notre propre système solaire, lors des derniers soubresauts de notre Soleil, des scénarii sont facilement envisageables.

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Pourquoi l’astéroïde a-t-il dévié de sa trajectoire pour venir exploser près de GD 362 ? Des forces énormes ont du perturber son orbite précédente. Sont-elles dues à la présence d’une ou de plusieurs planètes plus éloignées de la naine blanche ?

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Nous savons que lorsque notre Soleil sera devenu une géante rouge, il grossira jusqu’à englober et détruire Mercure et Venus. L’équilibre gravitationnel du système solaire en sera grandement perturbé. Les trajectoires de la Terre, de Mars et de la Ceinture d’astéroïdes vont devenir instables et prendre l’allure de spirales ouvertes vers l’extérieur du système interne.

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Les astronomes ont découvert plus de 17 éléments chimiques dans l’ « atmosphère » de GD 362, dont le strontium et le scandium, éléments rares Ils ont été nécessairement capturés car ces substances sont habituellement absentes de la surface des naines blanches. Les éléments lourds étant par la gravité de l’étoile, aspirés par son noyau.

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Ce qui laisse à penser aux astronomes que l’astéroïde faisait lui-même partie autrefois d’un objet bien plus important. Est-il un reliquat de la collision de deux planètes telluriques semblables à celles de notre système solaire ? Nul ne le saura jamais. C’est une hypothèse parmi d’autres.

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Toujours est-il que les observations de GD 362 nous permettent de nous questionner sur l’avenir de notre Terre, et du système solaire en général. L’événement aura lieu dans cinq milliards d’années. Même s’il ne concerne pas directement l’espèce humaine, il nous permet de relativiser notre connaissance de l’Univers et nos philosophies personnelles.

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Note de l’auteur : il va sans dire, mais cela va mieux en le disant, que les dernières lignes de cet article ne figurent pas dans le texte original.

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Source originale : Keck Observatory

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Un nouvel instrument a reçu sa première lumière dans la nuit du 31 juillet au 1er août 2007 sur le Mont Paranal au Chili. Il a été installé au foyer du quatrième télescope de 8 m, Yepun, du Very Large Telescope de l’ESO.

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Plan large : 1 024 x 804 pixels

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Plan très large : 3 504 x 2 752 pixels (4,8 M)

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Plan large : 1 024 x 808 pixels

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Plan très large : 3 504 x 2 765 pixels (4,5 M)

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Son nom : HAWK 1. Sur les clichés ci-dessus, la chaise en bleu, peut vous donner une idée de sa taille. Son poids total est de 2,2 tonnes. Travaillant dans le proche infrarouge, cette « caméra » est destinée à étudier les objets très éloignés (les galaxies lointaines) ou très petits (astéroïdes, anneaux de poussière autour des étoiles et exoplanètes comme les « Jupiter-chauds »).

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Le chef de projet de HAWK 1, Jeff Pirard, est enthousiasmé par les premiers enregistrements qui sont de très bon augure à la campagne d’essais et de calibrages prévue sur une durée d’un an.

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Pour Catherine Cesarsky, (directeur général de l’ESO), ce type d’outils, installés sur les grands télescopes de 8 mètres, vont être les instruments qui feront le plus progresser l’astronomie dans bien des domaines. Ce que confirme Claire Casalli, (responsable scientifique de HAWK 1), : jusqu’à l’arrivée du remplaçant du télescope spatial Hubble, James Webb, ils auront la plus grande sensibilité possible dans la gamme proche infrarouge.

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HAWK 1 est le onzième instrument à être installé sous les coupoles du VLT. Il est l’étape intermédiaire, entre la première génération, arrivée à maturité, est celle prévue dans la décennie à venir.

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Pour nous donner l’eau à la bouche, voici un détail d’une prise de vue d’une durée de seulement une minute, faite au travers de trois filtres infrarouge. L’image couvre une zone d’une année-lumière centrée sur la région du Serpent, riche en jeunes étoiles, nébuleuses de réflexion, nuages de gaz sombres et de poussières plus clairs.

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Plan large : 938 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 985 x 2 168 pixels (1,5 M)

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Source et crédit images : ESO

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