Du ciel et de la terre

Depuis bien longtemps les scientifiques ont cru que les Nuages de Magellan, deux galaxies irrégulières visibles depuis l’hémisphère sud, étaient des galaxies satellites de la nôtre et en voie d’absorption.

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Jusqu’à l’année dernière, où des astronomes mesurant leurs vitesses réelles grâce au télescope spatial Hubble, découvrirent qu’elles se déplaçaient dans l’espace deux fois plus vite que prévu. De galaxies satellites, les deux Nuages de Magellan sont devenues des galaxies voisines et visiteuses pour quelques milliards d’années seulement de notre espace galactique. (Voir note du 10 janvier 2007)

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Un article paru en ligne dans la livraison du premier février 2008 des Astrophysical Journal Letters vient mettre un bémol à la théorie de libération des Nuages de Magellan à l’emprise gravitationnelle de notre galaxie.

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Interaction entre Nuages de Magellan et Voie Lactée

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Crédit illustration : John Rowe Animations

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L’équipe d’astronomes, menée par le Dr McClure-Griffiths de la CSIRO Australia Telescope National Facility, en utilisant les radio-télescopes australiens Parkes et Narrabri a mis en évidence un pont de matière partant du Grand Nuage de Magellan et rejoignant notre Voie Lactée.

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Le « doigt de gaz » rejoint notre galaxie a environ 70 000 années lumière de nous, dans une zone, vue de la Terre, en arrière plan de la position de la Croix du Sud, région qui connait actuellement une augmentation du nombre de création de jeunes étoiles.

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Ce type de pont de matière est caractéristique des effets de marées gravitationnelles qui se produisent lorsque deux galaxies sont en interaction. Sans écarter la possibilité de fuite des Nuages de Magellan loin de notre galaxie, cette dernière découverte vient réhabiliter l’ancienne idée de satellisation, voir d’absorption en cours, du Grand et du Petit Nuage de Magellan.

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Source : CSIRO

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Depuis la découverte par la sonde Cassini des douches glacées d’Encelade, les notes relatant les articles scientifiques sur ce sujet ne manquent pas. Pour expliquer l’origine des geysers de glace s’élevant de la lune de Saturne deux thèses, qui ne sont pas forcément contradictoires, sont avancées. La chaleur nécessaire aux jets de vapeur d’eau provient soit de frottements au niveau de la croûte glacée d’Encelade, soit de l’existence d’un lac d’eau liquide situé sous cette même croûte. (Voir, entre autres, les notes des 10 octobre 2007, 20 mai 2007 et 12 mars 2007)

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La revue Nature vient de publier dans sa livraison du 7 février 2008 un nouvel article sur ce sujet. Pour Juergen Schmidt, (membre de l’équipe Cassini associé à l’instrument Cosmic Dust Analyser de la sonde), Université de Postdam, Allemagne, l’analyse des données enregistrées par Cassini, permet d’annoncer la présence d’eau liquide sous la croûte glacée d’Encelade.

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Crédit de l’illustration : NASA, JPL

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Le grand nombre des particules de glace observées dans les panaches des geysers et leur rythme soutenu exige la présence d’un point « chaud », un réservoir où l’eau serait à la température de fusion , proche de O° Celsius. Ce lac intérieur serait assez semblable au lac Vostok découvert sous la couche de glace du pôle sud terrestre.

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Vers O° C, l’eau liquide, la glace et la vapeur d’eau se mêlent. Le mélange s’échappe alors par des fissures dans la croûte glacée supérieure, à des vitesses pouvant atteindre 300 à 500 mètres par seconde. Dans le vide de l’espace, les cristaux de glace se reforment et rendent visibles les panaches. Mais seulement 10% des particules atteignent les 240 mètres par seconde nécessaires pour se libérer de la gravité d’Encelade. Celles-ci sont alors capturées par la magnétosphère de Saturne (voir note du 06 février 2008). La partie restante de la matière éjectée retombe au sol, sur la croûte glacée.

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Peux-t-il y avoir des formes de vie dans ce lac interne ? En tout cas, la possibilité d’existence de tels lacs sur des planètes ou des lunes, interpelle grandement les astrobiologistes sur l’éventualité de formes de vie extraterrestres. (Voir à titre d’exemple, l’article du 22 novembre 2007 consacré à la lune de Jupiter : Europe. Elle cache sous sa croûte glacée, non pas un lac, mais un océan liquide !)

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Le prochain survol d’Encelade par Cassini aura lieu en mars 2008. La sonde pénétrera directement les geysers glacés à une altitude de 200 km. Est-il bien nécessaire de préciser que tous ses instruments seront mobilisés pour l’occasion ?

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Source : Cassini-Huygens, site NASA-JPL

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Ce soir à 20h45, heure française, la navette spatiale Atlantis s’est envolée vers la Station Spatiale Internationale (ISS). A son bord, sept hommes d’équipage dont deux européens, l’allemand Hans Schlegel et le français Léopold Eyharts dont se sera le deuxième séjour dans l’espace.

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Atlantis avec à son bord Colombus avant le départ : crédit image NASA

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Atlantis s’arrimera à l’ISS samedi 9 février. Le but principal de cette mission est la livraison du laboratoire spatial européen Colombus. D’une longueur de 7 m et d’un poids de 12,8 tonnes il sera saisi par le bras robotique Canadarm2 de l’ISS, extrait de la soute de la navette et arrimé à la station spatiale à l’écoutille tribord du module Harmony. Pour cette occasion, deux astronautes sortiront dans l’espace (dont Hans Schlegel) pour aider à la manœuvre.

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Dès les opérations de sécurité terminées, celles de mises en état de fonctionnement de Colombus commenceront. A cet instant, Léopold Eyharts deviendra membre du seizième équipage permanent de l’ISS. Il est en effet le responsable européen désigné pour tout ce qui concerne Colombus sur l’ISS. Son séjour à bord de l’ISS est en principe prévu pour deux mois, jusqu’à l’arrivée de la navette suivante. Mais il est possible que sa mission soit prolongée pour pouvoir accueillir le premier transporteur européen automatique, ATV Jules Verne avec sa cargaison. (voir note du 16 juillet 2007).

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Colombus va déjà pouvoir commencer son travail de recherches scientifiques, quelques heures après son amarrage à l’ISS. Hans Schlegel et un autre astronaute devraient ressortir deux fois dans l’espace pour disposer des charges utiles sur Colombus et la station.

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Colombus, illustration d’artiste ; crédit image : ESA, D Ducros

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L’Agence Spatiale Européenne (ESA), est très fière de voir s’envoler vers l’espace Colombus. D’autant que profitant du retard de lancement des navettes, les scientifiques ont pu modifier le laboratoire scientifique en l’améliorant jusqu’au dernier moment, le premier projet étant né en 1985. Colombus se voit maintenant prêt pour une utilisation optimale d’au moins 10 ans. Autre avantage pour l’Agence Spatiale Européenne, et non le moindre, l’ESA a maintenant le droit d’avoir un membre d’équipage permanent sur l’ISS.

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Atlantis devrait quitter l’ISS le 16 février et atterrir en Floride deux jours plus tard.

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Sources principales :

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ESA

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NASA

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Crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Depuis leurs découvertes en 2005 par la sonde spatiale Cassini, les douches glacées d’Encelade ont fait l’objet de nombreuses notes sur l’Astroport.

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Un tel phénomène passionne les chercheurs qui témoignent, les uns après les autres dans leurs publications scientifiques, du cheminement de la science dans sa tentative de mieux le comprendre.

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Un article, édité dans la livraison du 23 janvier 2008 des Geophysical Research Letters vient ajouter une nouvelle étape aux aventures des particules glacées d’Encelade autour de Saturne et confirmer une ancienne théorie.

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Les particules glacées émises par les geysers d’Encelade participent à l’anneau E de Saturne. Sous forme de plasma, elles interagissent aussi avec la magnétosphère de Saturne. (voir note du 22 mars 2007).

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Pour William Farrell du Goddard Space Flight Center, NASA, principal auteur du nouvel article, «l’anneau A de Saturne et Encelade sont séparés de plus de 100 000 km, mais pourtant il existe un lien physique entre les deux».

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Déjà au début des années 1990 deux chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), John Richardson et Slobodan Jurac, utilisant le télescope spatial Hubble, avaient découvert une importante présence d’eau liée à des particules en orbite autour de 240 000 km de Saturne. D’après leurs modèles ces molécules d’eau, dont ils ne pouvaient bien sur expliquer la provenance à cette époque, devaient être absorbées par l’anneau A de Saturne. Et Farrell de déclarer : nous nous sommes fondés sur leurs prédictions pour vérifier les données enregistrées par Cassini.

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Les particules glacées électrisées forment un plasma qui voyage dans la magnétosphère de Saturne. Elles émettent un signal radio caractéristique qui peut être enregistré par l’un des instruments de Cassini, capable d’évaluer localement la densité du plasma. Cette densité chute brusquement lorsque le plasma approche de l’anneau A. De plus lorsque le plasma passe à l’aplomb de vides dans l’agencement des multiples annelets qui forment l’anneau A, le signal radio redevient repérable.

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Tout se passe comme si l’anneau A se comportait comme une gigantesque éponge absorbant les molécules d’eau en provenance d’Encelade. ( Note personnelle : et peut-être aussi d’autres lunes de Saturne. Tout récemment Cassini a démontré que Dione et Thetis, deux autres satellites de Saturne, émettent elles aussi des particules glacées dans l’espace, voir note du 17 juin 2007)

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Crédit illustration : NASA

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Source : Goddard Space Flight Center, NASA

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NGC 1132 vue par Hubble

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Crédit image : NASA, ESA, Hubble Heritage Team, M. Ouest (ESO) (1,22 Mo)

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Voici NGC 1132 enregistrée par la caméra avancée du satellite spatial Hubble en 2005 et 2006. NGC 1132 est une galaxie elliptique géante située à environ 318 millions d’années lumière de nous dans la constellation d’Eridan. Dans le visible elle apparaît unique, entourée de nombreuses galaxies naines. En arrière plan nous pouvons admirer de nombreuses et magnifiques galaxies plus importantes mais plus éloignées. Une galaxie elliptique est le stade ultime de l’évolution galactique et ne forme plus de nouvelles étoiles.

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Mais, maintenant, regardons le rayonnement X de NGC 1132

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NGC 1132 vue par Hubble et Chandra

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Crédit image : NASA, ESA, Hubble Heritage Team, M. Ouest (ESO), CXC, Penn State, G. Garmire

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Cette image est composite : au cliché de Hubble a été juxtaposé l’enregistrement réalisé par le satellite spatial Chandra dans la gamme des rayons X. En bleu-violet sont mis en évidence les radiations X dus à la présence de gaz chauds. Ce type de situation correspond en général à l’interaction des galaxies dans un amas, avec la présence d’une importante quantité de matière noire et de gaz chauds, plutôt qu’associée à une seule galaxie.

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Les astronomes considèrent NGC 1132 comme un « groupe fossile ». Son origine reste une énigme. Il s’agit peut-être des traces de la fin de la fusion des galaxies ayant constitué NGC 1132 sous sa forme actuelle. Ou encore, nous observons un objet très rare engendré dans un laps de temps où une région de l’espace isolée qui n’a pas permis l’évolution habituelle des groupes de galaxies et où, finalement, un seul objet s’est créé.

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Sources :

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Hubblesite, NASA

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Chandra X-Ray Observatory

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Petite récréation en cette nuit de lundi. Nous avons déjà rencontré sur ce blog un cratère martien rigolard, surnommé à juste titre « Happy Face ». De son vrai nom cratère Galle, il s’étend sur une largeur de 200 km. (Voir note du 11 avril 2006).

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Happy Face n’est plus seul. La sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) vient de découvrir, tout récemment, le 28 janvier 2008, un nouveau martien souriant.

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Crédit image : NASA, JPL, Malin Space Science Systems

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Ce cliché a été réalisé par la « Context Caméra » installée sur MRO. Avec une résolution de 6 mètres par pixel, depuis 2006, elle a déjà couvert près de 20% de la surface martienne et chaque mois elle en archive 1% supplémentaire.

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Ce nouveau « Happy Face » n’a pas de nom. Large d’environ 3 km, le cratère se situe par 45,1° latitude sud et 55,0° longitude ouest, au nord du bassin d’Argyre près des Nereidum Montes. Sur ce cliché le nord est à droite et le soleil éclaire la scène du coin supérieur droit.

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Source : Malin Space Science Systems

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Pendant très longtemps les hommes ont rêvé d’une musique parfaite orchestrée par les sphères célestes. L’édition du 28 décembre 2007 des Geophysical Research Letters a fait sa une avec une harmonie provenant directement des anneaux de Saturne.

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Vu de la Terre, le 3 mai 2005, la sonde Cassini est passée derrière les anneaux puis derrière Saturne et enfin de nouveau derrière les anneaux, (la ligne rouge sur l’illustration ci-dessus). La sonde Cassini a alors envoyé vers la Terre, trois signaux radio qui ont été réceptionnés par le réseau d’antennes de la NASA, Deep Space Network.

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Depuis l’expérience a été renouvelée plusieurs fois ; les résultats ont été les mêmes. En particulier dans les anneaux les plus denses A et B, le signal radio a été diffracté par les espaces laissés vides entre les conglomérats de particules composant les anneaux, apportant au sol une structure harmonique visible sur les illustrations précédentes. Les couleurs représentent la puissance des signaux détectés.

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La découverte de ces rythmes fut une surprise commente Essam Marouf de la San Jose State University et membre de l’équipe radio de Cassini. Les groupes de particules dans les parties les plus denses des anneaux sont très proches les uns des autres, l’écart le plus petit mesuré par cette technique est de l’ordre de 100 mètres, 160 mètres pour la première illustration. (Pour mieux visualiser la composition des anneaux se référer à la note du 13 décembre 2007).

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Normalement la distance entre les conglomérats varie avec leurs changements de vitesse. Ils s’entrechoquent, se détruisent pour se former de nouveau. La structure rythmique découverte par Cassini tend à prouver que globalement l’espace entre les conglomérats reste relativement constant même si leurs vitesses varient.

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Ce type de modèle est entièrement nouveau estime Marouf. Ce qui peut donner des idées aux astronomes car il va pouvoir se retrouver dans d’autres régions de l’espace.

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Crédit illustrations : NASA, JPL, Space Science Institut

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Sources :

Cassini-Huygens, site JPL-NASA

Geophysical Research Letters

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La prestigieuse revue Nature vient de publier dans son édition du 31 janvier 2008 un article signé par 51 astronomes du monde entier provenant de 24 universités différentes. Un tel rassemblement de chercheurs est signe de l’importance que la communauté scientifique accorde sur un des thèmes fondamentaux de la cosmologie moderne. L’article a pour auteur principal Luigi Guzzo (Osservatorio Astronomico di Brera, Milan, Italie).

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Avant d’aborder le sujet un bref rappel de l’évolution de la pensée scientifique s’impose. Lorsqu’en 1929, Edwin Hubble découvrit que les galaxies étaient en mouvement, très rapidement s’imposât l’idée du Big Bang et de l’expansion de l’Univers pour expliquer théoriquement les nouvelles observations du Cosmos.

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Du fait de l’attraction gravitationnelle, l’expansion de l’Univers était censée se ralentir au fil des milliards d’années d’existence de l’Univers. A part quelques scientifiques hostiles à l’idée du Big Bang, la grande majorité des scientifiques s’était ralliée à cette théorie correspondant parfaitement aux observations effectuées.

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Jusqu’en 1998, où paru dans l’Astrophysical Journal un article signé par Adam Riess du Space Telescope Science Institute, et son équipe. L’expansion de l’Univers ne ralentit pas, au contraire elle s’accélère ! Les observations de Riess ayant été confirmées par d’autres travaux indépendants, il fallait revoir la théorie : soit l’attraction gravitationnelle est fausse et il faut rajouter à l’espace des dimensions supplémentaires, soit il existe une mystérieuse énergie sombre (ou noire) qui vient contrebalancer l’effet de la gravitation universelle.

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Pour tenter de répondre à ce dilemme, il est devenu impératif d’afiner les données recueillies et de plonger loin notre regard dans l’Univers.

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L’augmentation de la taille et de la précision des instruments d’observations astronomiques permet de mettre en chantier d’ambitieux programmes d’observations du Cosmos. C’est l’une de ces nouvelles études qui fait l’objet de la publication du 31 janvier dans Nature.

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Ici intervient Olivier Le Févre, directeur du Laboratoire Astrophysique de Marseille et responsable scientifique de l’instrument VIMOS au VLT de l’ESO. VIMOS est un spectrographe installé sur Meripal, l’un des quatre télescopes de 8,20 m du Very Large Telescope. Grâce à VIMOS, les astronomes du projet WDS (VIMOS VLT Deep Survey) ont analysé les spectres de plus de 13 000 galaxies, situées dans une zone de l’espace de 20 pleines lunes et toutes à environ 7 milliards d’années lumière de nous.C’est la plus grande enquête réalisée dans ce domaine à ce jour couvrant un volume de 25 millions d’années-lumières cube.

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Elle permet de visualiser les grandes structures de l’Univers.

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Simulation informatique des grandes structures de l’Univers crédit ESO, Klaus Dolag, WDS Team

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L’illustration ci-dessus est une simulation informatique d’une zone de l’Univers couvrant 100 millions d’années lumière et remontant de 10 milliards d’années lumière dans le temps. Les couleurs correspondent à la masse volumique : en rouge les zones où la matière est la plus dense et en noir les zones les moins denses. Les lignes jaunes indiquent la direction et l’intensité de la vitesse de déplacement des galaxies.

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Nous savons que les galaxies ont tendance à se regrouper en amas locaux, puis à une échelle plus grande en super-amas. L’étude publiée reprend les vitesses de déplacement des 13 000 galaxies. Elle démontre, qu’en effet, il existe une légère distorsion dans la vitesse des galaxies au-delà de celle due à la force gravitationnelle.

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Mais pour autant, on ne peut en conclure avec certitude de l’existence de l’énergie sombre, qui représente dans les théories actuelles, près de 70 % de l’Univers. L’échantillon observé est trop restreint pour être représentatif de l’ensemble du Cosmos.

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La prochaine étape, expliquent les auteurs, sera la mise en oeuvre d’une campagne d’observation de la vitesse des galaxies sur une échelle beaucoup plus grande : par exemple un échantillon de 100 millions de galaxies, situées à différents âges de l’Univers, pour pouvoir vérifier si ces premiers résultats sont confirmés.

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Sources nombreuses dont pour les principales :

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Science AAAS

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ESO

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INSU

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Carte de Japet (Iapetus) ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Une seule image ce soir à la une de l’Astroport, mais elle vaut son poids (4,42 Mo) ! CICLOPS, le centre qui gère l’imagerie réalisée par la sonde Cassini, nous offre cette carte de Japet (1 436 km de diamètre), le troisième plus gros satellite de Saturne.

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Elle a été réalisée à partir des clichés enregistrés par Cassini lors de son dernier survol (voir les dernières notes à ce sujet des : 10 septembre 2007, 13 septembre 2007 et 9 octobre 2007) et, pour les régions manquantes des pôles, par des images prises par les sondes Voyager au début des années 1980.

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La résolution choisie pour cette vue équidistante de Japet est de 803 m/pixel. Si en cette fin de semaine, l’envie vous prend de visiter la « coquille de noix spatiale », (voir note du 9 septembre 2006), vous avez maintenant une carte globale à votre disposition !

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Source principale : CICLOPS

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