Du ciel et de la terre

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Avant d’évoquer le sujet de ce soir, voici une petite nouvelle concernant la possible rencontre d’un astéroïde avec Mars, le 30 janvier 2008. (Voir, à ce sujet, la note du 22 décembre 2007). De nouvelles mesures effectuées par des astronomes viennent de porter la probabilité de collision de 1/75 à 1/25. 4% cela reste encore peu, mais si cette nouvelle concernait la Terre, j’imagine aisément le stress qu’elle provoquerait dans le public.

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Un article paru le 21 décembre 2007 dans la revue Science vient apporter une réponse à l’une des grandes énigmes minéralogiques concernant Mars. Il est signé par Maria Zuber du Massachusetts Institute of Technology ainsi que par Itay Halevy et Daniel P. Schrag tous deux de Harvard University, installée elle aussi à Cambridge, Massachusetts.

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Depuis longtemps, les preuves confirment l’existence dans le lointain passé martien d’un climat chaud et humide. Pourtant aucun signe de présence de roches carbonatées, comme le calcaire, n’a jamais été démontré alors qu’elles devraient se trouver un peu partout sur la surface de la planète rouge.

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Depuis quelques années maintenant, la communauté scientifique connaît bien le rôle du dioxyde de carbone (le gaz carbonique) dans la création de l’effet de serre.Il permet à une planète de lancer le cycle du carbone (la précipitation du calcaire dans les océans venant former des sédiments) et de conserver son atmosphère. (Il a fallu pour la Terre des milliards d’années avant que son atmosphère soit respirable).

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L’idée nouvelle des scientifiques a été de se demander quel phénomène a bien pu se réaliser sur Mars.

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Un autre gaz recraché par le volcanisme très important de Mars a pu remplacer le dioxyde de carbone. Il s’agit du dioxyde de soufre. Les analyses des savants démontrent que le dioxyde de soufre permet d’expliquer les observations réalisées sur Mars. Comme celles concernant ce rocher surnommé « El Capitan », ici vu en fausses couleurs, filmé par la caméra panoramique d’ Opportunity en 2004. Le petit robot y a démontré la présence de jarosite, un minerai de fer se formant en présence d’eau.

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Crédit image : NASA, JPL, University of Cornell

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Le dioxyde de soufre participe à la formation de l’effet de serre, se dissout facilement dans l’eau pour former des silicates et des sulfites, inhibant ainsi la formation de roches carbonatées comme le calcaire. Il permet aussi d’expliquer les argiles découvertes sur la surface, sans présence de calcaire.

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Il est possible que le manque partiel de gaz carbonique dans l’atmosphère primitive martienne ait eu pour conséquence une fragilité de l’effet de serre de la planète rouge. Le dioxyde de soufre étant moins efficace que le dioxyde de carbone pour la pérénité de l’effet de serre, Mars n’a pu conserver longtemps une atmosphère importante. L’effet de serre a, tout de même, été suffisant pour couvrir un tiers de son sol, dans l’hémisphère nord, par un océan temporaire.

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Par ailleurs les auteurs se demandent si notre Terre n’est pas passée par la même étape, avec un cycle basé sur le dioxyde de soufre, dans ses premiers âges. Mais notre planète se renouvelant constamment, aucune trace n’a pu en subsister.

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Source principale : Massachusetts Institute of Technology

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Source illustration : Photojournal, NASA, JPL-Caltech

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Pour cette fin d’année la NASA et Cornell University nous offrent un beau cadeau. Nous avons déjà eu l’occasion au fil des notes de découvrir les surplombs rocheux qui entourent le cratère Victoria sur Mars, cratère dans lequel est entré le petit rover d’exploration Opportunity.

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A partir des clichés réalisés par la caméra panoramique d’Opportunity lors des missions de repérage du robot, une nouvelle technique, dénommée super-résolution, permet de combiner les différents enregistrements pour obtenir au final une image avec une résolution supérieure aux précédentes.

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Je vous invite à visionner les plans originaux pour pouvoir examiner les détails des clichés. Mais attention leur téléchargement peut-être un peu long, le premier et le dernier dépassant les 4 MB.

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Mars, Victoria Cratère, Cap Vert, Crédit image : NASA, JPL, Cornell University

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Plan large : 1 024 x 357 pixels

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Plan original : 11 473 x 4 000 pixels

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Voici Cap Vert, un affleurement rocheux de 6 mètres de hauteur photographié par Opportunity lors de sa descente par la « Baie du Canard » dans le cratère Victoria.

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Mars, Victoria Cratère, Cap St Vincent, Crédit image : NASA, JPL, Cornell University

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Plan large : 1 024 x 1 022 pixels

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Plan original : 4 000 x 3 993 pixels

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Le Cap St Vincent, se trouve au nord du cratère Victoria et atteint 12 mètres de hauteur.

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Mars, Victoria Cratère, Cap Ste Mary, Crédit image : NASA, JPL, Cornell University

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Plan large : 1 024 x 524 pixels

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Plan original : 7 819 x 4 000 pixels

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Le Cap Ste Mary, est situé à l’ouest du cratère et le surplombe d’une hauteur de 15 mètres.

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Les scientifiques, au vu des couches de sédiments stratifiés, bien visibles sur les différents clichés, en déduisent que cette zone était autrefois recouverte de dunes de sable blanc. Elle a été modifié en surface par l’action du vent et en profondeur par des processus géologiques dont l’eau semble être un agent important. Ils espèrent bien pouvoir approcher Opportunity de ces formations géologiquement très riches pour pouvoir effectuer des mesures minéralogiques et chimiques.

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Source principale : Mars Exploration Rover Mission, site NASA-JPL

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Crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 972 x 844 pixels

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Continuons notre patrouille autour de Saturne pour retrouver la petite Epiméthée (116 kilomètres de diamètre) face à l’immensité du Seigneur des Anneaux. Ce cliché a été pris en lumière visible par Cassini, le 14 novembre 2007, d’une distance de 1,7 millions de kilomètres.

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La sonde surplombe le côté non-illuminé des anneaux d’environ 5°. Tout l’hémisphère sud-est de Saturne, pourtant plongé dans la nuit, est éclairé par le reflet de la lumière solaire réfléchie par les anneaux, à l’image des éclairages indirects utilisés dans les studios photos ou de cinémas.

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Un cliché qui me rappelle l’ambiance de bien des films anciens. Dans un tel décor, je vous laisse imaginer votre propre mise en scène.

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Source : CICLOPS

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Saturne, Thethys, Encelade, Epiméthée et Hypérion

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Crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 1 012 x 1 012 pixels

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Ce soir, pour clore ces fêtes de Noël, la Cassini Imaging Team, nous offre ce cliché pris le 24 juillet 2007 à environ 2 millions de kilomètres de Saturne. Les couleurs correspondent à ce que pourrait voir un oeil humain idéalement placé, la résolution est de 116 kilomètres par pixel.

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En dessous du plan des anneaux, qui sont vus par leur fine tranche, à gauche, juste sur le bord de Saturne est Téthis (1 071 kilomètres de diamètre). A sa droite, brille Encelade (505 kilomètres de diamètre). Entre les deux, le point à peine visible correspond à la petite Epiméthée (116 kilomètres de diamètre). Son ombre apparaît aussi au-dessus de celle des anneaux sur le fond bleuté de l’hémisphère nord de Saturne. Enfin, en bas à gauche, l’aspect irrégulier d’Hypérion (280 kilomètres de diamètre) est discernable.

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Source : Cassini-Huygens, site NASA

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Disque proto-planétaire autour d’une jeune étoile

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Vue d’artiste, crédit illustration : Gemini Observatory, AURA

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Puisque Noël est synonyme de nativité, un article paru dans l’édition en ligne du 20 décembre de l’Astrophysical Journal Letters revient sur la naissance de notre système solaire. Il est signé par des chercheurs de la Davis University of California : Frederic Moynier, Quin-zhu Yin, et Benjamin Jacobsen.

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Les savants ont analysé un type particulier de météorites tombées sur Terre : les chondrites carbonées. Elles sont composées de silice et de grains de métaux enrobés dans un manteau noir riche en poussières et en matière organique interstellaire. Les chondrites carbonées n’ont connu pratiquement aucune évolution depuis leur formation au tout début du système solaire.

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Les résultats de datation annoncés par les chercheurs sont les plus précis encore jamais obtenus : notre système solaire se serait formé il y a 4 568 millions d’années avec une incertitude de 910 000 années avant cette date et 1 170 000 ans après cette date.

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Rappellons qu’une étoile et ses planètes se forment à partir de l’effondrement gravitationnel d’un nuage froid de gaz et de poussières. Des corps de quelques centaines de mètres vont se créer : les planétésimaux. Par un processus complexe de collision et d’agglomération, l’espace correspondant aux actuelles planètes, dites telluriques, va être occupé par une vingtaine d’objets ayant une masse équivalente à celle de Mars. Ce sont les noyaux rocheux de toutes les planètes du système solaire. Le processus va se poursuivre non sans bouleversement, les jeux de la gravité expulsant certaines des planètes loin du Soleil.

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Source : University of California, Davis

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Voir aussi l’article bien documenté de Futura-Sciences sur ce sujet.

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Saturne, crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 1 016 x 900 pixels

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Nous voici arrivés à Noël.

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Alors ce soir, contemplons cette immense boule, cliché enregistré par la sonde Cassini le 29 juillet 2007, d’une distance de 3,1 millions de kilomètres. La résolution est de 184 kilomètres par pixel, la couleur correspond à ce que pourrait voir un oeil humain.

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Contrairement aux images enregistrées par les prédécesseurs de Cassini, Saturne n’arbore pas une couleur dorée uniforme. La teinte bleutée des latitudes nord est un phénomène saisonnier qui disparaîtra en 2009 lorsque le printemps s’annoncera dans l’hémisphère nord.

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Saturne tourne très rapidement sur lui-même, en pratiquement 10,5 heures, ce qui explique sa forme aplatie aux pôles et renflée à l’équateur.

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Au-delà des chiffres, gardons notre regard émerveillé sur le monde qui nous entoure, et bien sur, pour ce blog, vers l’immensité de l’espace. Il nous réserve encore bien des surprises !

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Je vous souhaite un joyeux Noël !

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Source : CICLOPS

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Mars Express, la sonde de l’agence spatiale européenne est arrivée en orbite autour de Mars, le 25 décembre 2003. Quatre ans de travail donc, à scruter la surface de la planète rouge, et les découvertes continuent.

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Crédit image : ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

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Plan large : 700 x 440 pixels

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Pour preuve, ce cliché réalisé par la sonde à l’aplomb de Deuteronilus Mensae, une région de reliefs glaciaires située entre les hauts plateaux équatoriaux et les basses terres du Nord. Pour Gerhardt Neukum, responsable de la caméra haute résolution installée sur Mars Express, si « cette photo avait été prise sur Terre, je penserai immédiatement à un glacier ». « Nous n’avons pas encore enregistré la signature spectrale de l’eau mais la sonde effectuera des mesures au cours de ses passages dans les prochains mois.

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Des objets similaires ont déjà été vus sur Mars, par exemple sur le grand volcan Olympus Mons, mais leur âge est estimé à environ 4 millions d’années. Pour Neukum, celui-ci daterait seulement entre 10 000 et 100 000 ans. Il est impossible que le glacier se soit construit par des précipitations, l’eau ne pouvant subsister à l’état liquide. Neukum pense que la glace est remontée du sous-sol très récemment, géologiquement parlant.

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Et Neukum de considérer l’existence d’une telle structure comme une cible priviégiée pour l’amarsissage de futurs rovers recherchant des traces de vie sur Mars. Si des microbes ont pu survivre dans les profondeurs du sous-sol, ils ont pu remonter à la surface à l’occasion de cet affleurement glacière.

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Source : BBC News

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Une chance sur 75 c’est peu, mais grandement suffisante pour attirer l’attention des astronomes. Un astéroïde appelé 2007 WDS, découvert le 20 novembre 2007 par le NASA, Catalina Sky Survey grace à un téléscope d’1,50 m, installé au Mt Lemmon près de Tucson, Arizona, est passé au plus près de la Terre, le premier novembre 2007, a une distance de 7,5 millions de kilomètres.

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Actuellement, l’astéroïde se trouve à mi-distance entre la Terre et Mars. Il file vers Mars à la vitesse de 13,5 km/s qu’il croisera le 30 janvier 2008. Les scientifiques du Near Earth Object Office du Jet Propulsion Laboratory, qui surveille les astéroïdes potentiellement dangereux pour notre Terre, ont calculé, à partir des données encore imprécises enregistrées, qu’il était possible, donc à une chance sur 75, que 2007 WDS percute Mars. Sur l’image ci-dessous, le bandeau orange indique les différentes possibilités de trajectoires de l’astéroïde, la flèche bleue en indique le sens.

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Plan large : 1 280 x 720 pixels

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Selon les statistiques, pour l’instant, il est probable que 2007 WDS frôle Mars à une distance de 50 000 km. Mais dans le cas d’une collision, vu la taille de l’astéroïde, estimée à 50 mètres, l’impact formerait un nouveau cratère d’un kilomètre de diamètre sur la surface de la planète rouge et souleverait dans son atmosphère beaucoup de poussières.

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2007 WDS, fait partie d’une famille intéressante d’astéroïdes dont l’orbite part de l’extérieur de la ceinture d’astéroïdes pour s’approcher du Soleil, de la Terre, puis de Mars. S’il passe sans encombre Mars, les scientifiques annoncent qu’il ne représente aucun danger pour la Terre lors de ses futurs passages.

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Les astronomes devront attendre début janvier de nouvelles conditions favorables d’observations pour préciser l’orbite de 2007 WDS.

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Crédit illustrations : JPL, NASA

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Sources :

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Jet Propulsion Laboratory, NASA

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Near Earth Object Program, NASA

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ESO 593-IG OO8 ou IRAS 19115-2124 est une galaxie dite infrarouge, car très lumineuse dans la gamme des rayonnements infrarouge, situé à 650 millions d’années-lumière de nous. Ce type de rayonnement est en général signe de fusion galactique, et, en effet, ESO 593-IG OO8 était répertoriée comme une simple paire de galaxies en interaction. Jusqu’à ce qu’elle soit revisitée par une équipe d’astronomes utilisant l’instrument d’optique adaptative NACO, installé sur le VLT au Chili.

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Plan large : 800 x 908 pixels

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La surprise fut grande car les astronomes ont alors découvert un phénomène rare de fusion galactique dans l’Univers. Ce ne sont pas deux mais trois galaxies qui sont en interaction.

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Sur l’image ci-dessus les données enregistrées par NACO, ont été combinées à un enregistrement ancien réalisé par le télescope spatial Hubble. Et nous pouvons contempler ce que les astronomes ont surnommé l’«oiseau cosmique» ou la «fée clochette»

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Plan large : 800 x 895 pixels

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L’enregistrement réalisé par NACO nous permet de détailler l’anatomie de l’oiseau. Son coeur et son corps constituent les noyaux deux galaxies spirales, leurs « queues de marée » forment les ailes qui s’étendent sur plus de 100 000 années lumière, soit la taille de notre galaxie. La tête de l’oiseau est constituée d’une autre galaxie, plus petite, à la forme irrégulière.

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Les données du VLT ont été confirmées par le Southern African Large Telescope et les archives du télescope spatial infrarouge Spitzer. De leur regroupement sont apparues de nouvelles surprises. La tête et une grande partie du corps de l’oiseau se déplacent ensemble à la vitesse étonnante de 400 km/s soit 1,4 millions de km/h ! Ce qui est rarissime lors de fusions galactiques. La vive lumière infrarouge de la tête indique un taux de formation d’étoiles de 200 masses solaires par an, alors que les deux spirales sont beaucoup moins actives. Ces deux dernières ont du se rapprocher plutôt, il y a quelques centaines de millions d’années, alors que nous assistons à la première rencontre à grande vitesse de la petite galaxie irrégulière avec les deux autres.

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L’équipe d’astronomes est composée de P. Väisänen, A. Kniazev, D.A.H. Buckley, L. Crause, Y. Hashimoto, N. Loaring, E. Romero-Colmonero, M. Still, tous du SAAO, Afrique du Sud, de S. Mattila (Tuorka Observatory, Finlande), de A. Adamo et G. Östlin (Stockholm University, Suède), de A. Efstathiou (Cyprus College, Nicosie, Chypre), de D. Farrah (Cornell University, USA), de P.H. Johansson (Universitäts-Stenwarte, Munich, Allemagne), de E.B.Burgh et K. Nordsieck (University of Wisconsin, USA), de P. Lira (Universidad de Chile, Siantago, Chili), de A. Zijlstra (University of Manchester, GB) et de S. Ryder (AAO, Australie). Le résultat de leurs travaux est prévu dans une prochaine publication des annales mensuelles de la Royal Astronomical Society.

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Source et crédit images : ESO

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Hier nous avions évoqué la création d’un grand nombre d’étoiles dans une « galaxie-poussière » âgée seulement d’1,5 milliards d’année. Mais comment, une si grande quantité de poussières a-t-elle pu être créée dans un si court laps de temps ?

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La réponse est peut-être pratiquement sous nos yeux. Ce soir nous retournons visiter Cassiopeia A, située à 11 000 années lumière dans la constellation de Cassiopée. (La dernière note publiée sur ce sujet date du 16 novembre 2006)

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Cassiopeia A, crédit image : NASA, JPL-Caltech

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Plan large : 960 x 960 pixels

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Cette image a été réalisé par le spectrographe infrarouge de Spitzer. Il s’agit d’une carte « haute résolution » établie à partir de l’enregistrement de plus de 1 700 spectres de molécules différentes. Les gaz de silicone sont représentés en bleu, l’argon en vert, le rouge correspond aux poussières, le jaune indique les endroits où rouge et vert se chevauchent.

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La nouvelle étude, signée par : Jeonghee Rho (NASA Spitzer Science Center Caltech), Takashi Kozasa (Hokkaido University, Japan), Haley Gomez (University of Wales, Cardiff), Lawrence Rudnik (University of Minnesota, Twin Cities), W.T. Reach (Spiter Science Center), J.D. Smith (Steward Observatory, Tucson, Arizona), T. Delaney (Massachussetts Institute of Technology, Cambridge), J.A. Ennis (University of Minnesota), et A. Tappe (Spitzer Science Center et Harvard-Smithsonian Center for Astrophysic, Cambridge, Massachussets), sera publiée dans la livraison du 20 janvier 2008 de l’Astrophysical Journal.

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Cassiopeia A est composée des rémanents, des restes d’une étoile ayant explosé en supernova, il y a à un peu plus de trois siècles. La sensibilité de Spitzer, très efficace à détecter la présence des poussières chaudes, a permis aux astronomes, pour la première fois, de démontrer la corrélation entre gaz éjectés et présence de poussières. Celles-ci ont été créées directement par la supernova et représentent pour les chercheurs l’équivalent de 3% d’une masse solaire, soit aussi 10 000 masses terrestres !

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Ce qui est juste assez mais pas suffisant pour expliquer la grande présence de poussières dans le jeune Univers. En effet les supernovae représentent l’aboutissement de l’évolution et la mort d’étoiles super-géantes. Or celles-ci n’ont qu’une faible espérance de vie par rapport aux 10 milliards d’années d’existence d’une étoile quelconque comme notre Soleil. Les toutes premières étoiles de l’Univers, dénommées Population III, ne comportaient aucune poussière. En mourant, elles ont ensemencé l’Univers de poussières qui ont ensuite été incorporées dans les générations d’étoiles suivantes.

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Encore faut-il aussi admettre que les quasars, les trous noirs supermassifs des galaxies lointaines, apportent eux aussi leur contribution à la création de poussières dans l’espace. (Voir note du 11 octobre 2007).

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Toujours est-il que les astronomes, estiment, à juste titre, que Cassipeia A, est, à portée de nos télescopes, un échantillon de ce qui a pu se passer sur de grandes échelles dans le jeune Univers. Laboratoire d’autant plus précieux que beaucoup de questions restent en suspens, notamment le taux de destruction des éléments lourds synthétisés par une étoile lors de son explosion en supernova. L’étude des supernovae proches a encore beaucoup à apporter aux astronomes.

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Source : Spitzer Space Telescope, site NASA

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