Du ciel et de la terre

Où des étoiles jumelles s’avèrent à l’observation être des faux-jumeaux.

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Par 1802 dans la nébuleuse d’Orion, crédit image NASA, JPL-HST et pour l’encadré David James

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La nébuleuse d’Orion est la pépinière d’étoiles la plus proche de nous, éloignée d’environ 1 500 années lumière. D’un point de vue statistique les étoiles solitaires comme notre Soleil sont minoritaires. La plupart des étoiles naissent en couples, triplets, ou amas d’étoiles. En majorité, elles se forment en binaires, des étoiles jumelles que les astronomes considèrent posséder les mêmes caractéristiques.

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Or un article publié dans l’édition du 19 juin de Nature vient remettre en question ce qui semblait à tous comme une évidence. Le chef de projet est Eric Stempels de l’Université St Andrews, Ecosse, assisté de Keivan Stassum, Université Vandenbilt, Nashville, Tennessee et Robert D. Mathieu de l’Université Wisconsin-Madison.

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Parmi les milliers d’étoiles observées depuis 15 ans par l’un des télescopes du Kitt Peak National Observatory en Arizona et l’un des « SMARTS-telescope » du Cerro Tololo Inter American Observatory au Chili, l’équipe d’astronomes a repéré une binaire d’étoiles, Par 1802, dans la nébuleuse d’Orion. Elles sont jeunes, âgées de cinq millions d’années. Apparemment elles sont bien jumelles : même masse d’environ 41 % celle de notre Soleil, et même composition.

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Mais les observations précises réalisées par les scientifiques démontre une dissemblance étonnante entre elles. L’une des étoiles est plus âgées que l’autre d’environ 500 000 ans, elle est deux fois plus lumineuse, plus large de 10% et présente une température de surface de 300° C supérieurs à sa jumelle.

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Ces chiffres laissent les astronomes perplexes car dans une binaire les étoiles naissent en même temps à partir de l’effondrement du même nuage de gaz primordial. Ayant la même masse et la même composition, elles devraient donc présenter leurs autres caractéristiques de manière similaire. Cette découverte vient rappeler que les processus de formation d’étoiles dans les systèmes multiples sont encore loin d’être parfaitement compris.

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Sources :

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Science AAAS

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University of St Andrews

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Vanderbilt University

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M81, brillant sujet d’étude pour la classe des trous noirs

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Dans la classe des trous noirs il existe deux grandes catégories d’individus : les trous noirs stellaires de quelques dizaines de masses solaires issus de la mort cataclysmique d’une étoile super géante et les trous noirs super massifs situés au cœur des galaxies, lourds de plusieurs dizaines de millions de masses solaires. Depuis peu, les astronomes découvrent quelques trous noirs de masse intermédiaire dont le plus proche de nous se trouve au centre de l’amas globulaire Oméga du Centaure (voir dernière note sur le sujet du 12 avril 2008).

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Une étude à paraître dans The Astrophysical Journal avec pour auteurs principaux Sera Markoff de l’Institut d’Astronomie de l’Université d’Amsterdam aux Pays-Bas et Michael Nowak du Massachusetts Institute of Technology présente les résultats d’une très importante campagne d’observation d’un trou noir super massif.

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La cible est M81, une galaxie spirale assez semblable à la nôtre, située à 12 millions d’années lumière dans la Constellation de la Grande Ourse. Très lumineuse pour les télescopes, (pour le plaisir des yeux consultez la note du 29 mai 2007: M81 vu par Hubble), son cœur contient un trou noir d’environ 70 millions de masses solaires. Si le trou noir lui-même, par définition, ne peut-être vu directement, son environnement immédiat peut-être observé. Dans le cas d’un trou noir super massif, il est très complexe et nécessite une vision dans toutes les fréquences possibles pour tenter de comprendre les forces et les événements en action.

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M81; crédit image: NASA, CXC, CfA, ESA, JPL-Caltech et autres

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A titre d’exemple de cette vision multi-fréquences, le cliché ci-dessus reprend en vert les données reçues par le télescope spatial Hubble dans le visible, en rouge les données infrarouge du télescope spatial Spitzer, en violet les données ultraviolet du télescope spatial GALEX, et en bleu, agrandies dans l’encadré pour le centre galactique, celles des rayonnements X par le télescope spatial Chandra.

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Pour l’étude de Markoff ont aussi été mobilisés : trois radio-télescopes (le Giant Meterwave Radio Telescope, le Very Large Array et le Very Long Baseline Array), deux télescopes millimétriques (l’interféromètre du Plateau de Bure en France et le Submillimeter Array) et dans le domaine du visible le Lick Observatory.

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Une telle armada d’instruments a permis aux chercheurs de vérifier une des conséquences prévues par la théorie de la relativité d’Einstein. Quelles que soient leur taille, les trous noirs présentent les mêmes caractéristiques dans toutes les longueurs d’ondes observées. Trous noirs super-massifs et trous noirs stellaires avalent les nuages de gaz ou les étoiles proches de manière similaire même si leur environnement est extrêmement différent.

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Actuellement la controverse est forte parmi les spécialistes quand au comportement des trous noirs intermédiaires encore fort mystérieux et très mal connus. Cette étude va aider considérablement les astrophysiciens à mettre de l’ordre dans la classe des trous noirs.

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Source principale : Chandra X-ray Observatory

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Où les griffes d’Encelade marquent les pôles de Saturne

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Depuis longtemps les astronomes connaissent l’existence d’aurores entourant les pôles de Saturne. Pour preuve, ce cliché pris en infrarouge par le télescope spatial Hubble en 1998.

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Aurores saturniennes ; crédit image : J. Trauger (JPL), NASA

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Comme sur Terre, ils pensent qu’elles sont dues aux particules du vent solaire détournées par le champs magnétique puissant de la planète.

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Un article publié dans Nature et signé par le planétologue Tom Stallard de l’Université de Leicester en Grande Bretagne, annonce la découverte d’un type d’aurores secondaires selon lui dues à l’activité de la lune de Saturne Encelade.

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Ce même phénomène a déjà été démontré pour Jupiter, dont une partie des aurores sont la conséquence des rejets dans l’espace des volcans de Io.

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Stallard et son équipe ont observé Saturne dans la gamme infrarouge depuis un télescope basé sur le sol terrestre. Ils ont repéré l’existence d’un anneau secondaire d’aurores entourant les pôles de Saturne.

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Les panaches d’eau glacée s’échappant des « Griffes du Tigre » d’Encelade, découverts en 2005 par la sonde Cassini, ont souvent été évoqués sur ce blog (voir entre autres la note du 26 mars 2008). Les griffes rejettent chaque seconde environ 100 kg de matière dans l’espace. Pour Stallard l’anneau secondaire d’aurores est entretenu par l’apport de matière issues du système d’anneaux de Saturne, et principalement des geysers d’Encelade.

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Pour l’instant aucune corrélation directe n’a pu être établie entre l’activité d’Encelade et les aurores secondaires. Mais il est fort logique que le processus d’interaction existant entre Io et Jupiter soit aussi effectif entre Encelade et Saturne. Vu de la Terre la position de Saturne n’est actuellement pas très favorable aux observations nécessaires. Il va falloir attendre au moins cinq ans avant qu’une nouvelle campagne d’observations destinée à prouver la relation entre Encelade et les aurores de Saturne ne soit possible.

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Source principale : NewScientistSpace

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Où pour Phœnix, le Dodo est signe de boulot

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Continuons de suivre l’actualité du lander Phœnix sur Mars. Nous avons vu dans la note consacrée à ce sujet du 11 juin 2008 qu’un des fours avait été rempli après bien des difficultés par des échantillons du sol. Le four va monter en température jusqu’à atteindre 1000° C. A l’étape 175° C le « nez » de l’instrument TEGA, n’a relevé aucune présence de vapeur d’eau. Ce qui n’étonne pas outre mesure les scientifiques, l’échantillon analysé ayant eu le temps de « sécher » pendant plusieurs sols au soleil.

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Tranchée Dodo-Goldikocks; crédit image: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona, Texas A&M University

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Le bras manipulateur du lander pendant ce temps a creusé plus profondément à l’endroit où se trouvaient les sillons « Dodo » et « Goldilocks » (du nom de la petite fille venue visiter la maison des trois ours en leur absence) . La nouvelle tranchée, appelée « Dodo-Goldilocks », est maintenant large de 22 cm, longue de 35 cm et sa plus grande profondeur, du côté du lander, atteint 7 à 8 cm. Le matériau blanc observé précédemment est toujours visible. Les scientifiques estiment qu’il s’agit là du bord d’un bloc de matériau ne couvrant pas l’ensemble de la fouille. Il est difficile par simple observation à distance de pouvoir affirmer sa nature : glace d’eau ou sels. S’il s’agit de glace, son aspect devrait se modifier au cours des sols à venir.

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Source : The University of Arizona

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Où il est question de l’arrivée en masse de Super-Terres

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Triplet de Super-Terres, vue d’artiste, crédit ESO

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Nous connaissons déjà les « Jupiters-chauds », de très grosses planètes orbitant très près de leurs étoiles, le premier type d’exoplanète a avoir été découvert. Avec l’amélioration des techniques nous devons maintenant nous familiariser avec une nouvelle classe d’exoplanètes : les « Super-Terres ». Ces planètes sont plus massives que notre Terre (entre deux et dix masses terrestres), mais moins par exemple que Neptune ou Uranus (15 masses terrestres) Dans la liste déjà longue des 270 exoplanètes recensées, une sur quatorze est rangée dans la catégorie des Super-Terres.

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Du 16 au 18 juin se tient à Nantes une conférence internationale consacrée à ces Super-Terres. Lors de la première journée, les deux astronomes suisses Michel Mayor et Didier Queloz de l’Observatoire de Genève, ont annoncé la découverte d’une nouveau système de trois Super-Terres orbitant autour d’une étoile.

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Pour mémoire Mayor et Queloz ont été historiquement les premiers découvreurs d’une planète orbitant autour d’une étoile (51 Pégase) autre que la nôtre. C’était en 1995 seulement et il s’agissait bien sur d’un Jupiter-chaud.

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L’équipe de Mayor a utilisé l’instrument HARPS (High Accuracy Radial velocity Planetary Search), un spectrographe installé au foyer du télescope de 3,6 mètres de l’ESO à La Silla au Chili. Pour donner une idée de la difficulté de la recherche, lors de l’analyse des oscillations d’une étoile, la perturbation générée par la présence d’une Super-Terre en orbite est de l’ordre de quelques mètres/seconde soit un cent millième de l’oscillation de l’étoile !

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La cible était une étoile HD 40307, assez semblable à notre Soleil mais moins massive, située à 42 années lumière de nous, aux confins des constellations du Peintre et de la Dorade. La campagne d’observation s’est étalée sur cinq années.

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Résultat des calculs : un triplet de Super-Terres nous est né. HD 40307b, la plus petite, a une masse de 4,2 fois celle de notre Terre et orbite en 4,3 jours autour de l’étoile; HD 40307c possède 6,7 masses terrestres et orbite en 9,6 jours; la dernière HD 40307d, de 9,4 masses terrestres, orbite en 20,4 jours. Nul ne peut affirmer que ces planètes sont de type rocheux mais à cette distance de leur étoile, leur surface doit atteindre au moins 500° C.

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A la même conférence Mayor a annoncé autour de l’étoile HD 181433 l’existence d’une Super-Terre de 7,5 masses terrestres orbitant en 9,5 jours, et d’une planète de masse équivalente à celle de Jupiter orbitant en 3 ans. De plus, autour d’une autre étoile, un système planétaire comprenant une planète de 22 masses terrestres orbitant en quatre jours et une planète possédant une masse comparable à celle de Saturne orbitant elle en trois ans.

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Les résultats des travaux seront publiés dans Astronomy and Astrophysics. L’équipe de Mayor et Queloz est composée de Stéphane Udry, Christophe Lovis, Francisco Pepe (Observatoire de Genève, Université de Genève, Suisse), François Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris), Willy Benz et Christophe Mordasini (université de Berne, Suisse), et Jean-Louis Bertaux, (service d’aéronomie du CNRS, université de Versailles-St Quentin).

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Note personnelle

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Cette augmentation du nombre des Super-Terres découvertes est significatif des progrès extraordinaires réalisés par la recherche scientifique. Selon des sources scientifiques près d’une trentaine d’autres Super-Terres sont en cours d’homologation. La rumeur s’amplifie dans le milieu, il est possible que pour la première fois une exoplanète de masse similaire à celle de notre Terre soit prochainement annoncée !

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Source principale : ESO

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Nébuleuse de la Rosette

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La nébuleuse de la Rosette, est l’une des cibles préférées de beaucoup d’astronomes. Curieusement, aucune vue rapprochée n’en avait encore été montrée sur ce blog. Comme elle fait l’objet de la une pour le mois de juin du calendrier édité par le CFHT (Canada France Hawaï Telescope), l’occasion est toute trouvée pour nous en régaler les yeux.

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Nébuleuse de la Rosette; crédit image: CFHT (Jean Charles Cuillandre), Coelum (Giovanni Anselmi)

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La nébuleuse de la Rosette ou NGC 2237, est en réalité un immense nuage de gaz et de poussières s’étendant sur environ 100 d’années lumière. Il est situé à 5 000 années lumière de nous dans la constellation de la Licorne. Au centre de ce cliché, nous pouvons découvrir un amas ouvert d’étoiles, très jeunes, NGC 2244. Leur souffle a déjà creusé une cavité centrale large d’une douzaine d’années lumière et ionise les atomes d’hydrogène de la nébuleuse, nous permettant d’admirer les nuages de la nébuleuse dans cette magnifique couleur rouge.

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Source principale: CFHT

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Lorsque Phœnix regarde au nord puis au sud-est

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Ce soir, rendez-vous sur Mars pour découvrir ces vues panoramiques prises directement au niveau du sol par le lander Phœnix.

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La première est une mosaïque de clichés pris au sol 14 (le 08 juin 2008, 14 jours après l’atterrissage de Phœnix sur Mars). La caméra regarde l’horizon nord du lander.

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Phœnix, vue nord, sol 14; crédit image: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona

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La deuxième vue est aussi une combinaison de clichés réalisés au sol 15. La caméra regarde dans la direction du sud-est. La tache lumineuse à l’horizon serait le bouclier de protection arrière de Phœnix, largué au cours de la descente lors de l’allumage des rétrofusées.

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Phœnix, vue sud-ouest, sol 15; crédit image: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona, Texas A&M University

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Sur ces deux vues est aisément reconnaissable la structure en polygone caractéristique des terrains proches des zones polaires martiennes.

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Source : Phœnix Mars Mission site University of Arizona, NASA

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Antarctique: un pont de glace s’effondre à l’approche de l’hiver

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Wilkins Ice Sheald; crédit ESA

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S’il est un endroit sur notre planète où les changements climatiques actuels sont les plus visibles, c’est bien dans l’hémisphère sud terrestre, dans l’Antarctique. Pour preuve, cette animation réalisée à partir des clichés enregistrés par le satellite d’observation de la Terre de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), ENVISAT, entre le 30 mai et le 9 mai 2008.

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Le Wilkins Ice Sheald est une plaque de glace flottante située au sud de l’Amérique du Sud, dans la péninsule antarctique, reliant les iles Charcot et Latady. Déjà en février 2008 une bande de glace de 400 kilomètres carrés s’était détachée du plateau glaciaire réduisant le pont de glace entre les deux iles à une largeur de 6 kilomètres. La nouvelle cassure du 30 mai 2008 a encore diminué à 2,7 kilomètres la largeur du pont.

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Pour les docteurs Matthias Braun (Université de Bonn) et Angelika Humbert (Université de Münster),qui étudient la région de Wilkins depuis plusieurs mois, au vu des failles visibles sur le plateau de glace, la rupture du pont devrait être totale dans les jours à venir. Cet événement est particulièrement significatif car il a lieu à l’approche de l’hiver pour l’hémisphère sud. Les scientifiques rappellent qu’au cours des cinquante dernières années, la température moyenne de la péninsule antarctique s’est élevée de 2,5° C.

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Source: ESA, Protecting the Environment

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Mercure: cratère Cunningham

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Mercure, cratère Cunningham; crédit image: NASA, JHOAPL, Carnegie Institution

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Dans la note du 7 juin 2008 nous avons fait la connaissance du cratère Kertész. Celui situé sur sa droite à été nommé en mémoire d’un autre photographe américain: Imogen Cunningham.

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Le cliché a été pris d’une altitude de 20 300 km par la sonde Messenger lors de son survol du 14 janvier 2008 avec une résolution de 520 m/ pixel. Le cratère possède en lui-même un diamètre de 37 km. Ses éjectas s’étendent eux très loin autour de lui et sont encore très visibles par rapport au fond plus sombre de l’énorme bassin d’impact Caloris. Ce qui implique une origine encore relativement récente pour le cratère Cunningham.

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Au vu du nombre élevé de cratères tapissant le bassin Caloris, les astronomes en déduisent qu’il est très ancien. Ils estiment que Caloris s’est formé il y a environ 3,8 milliards d’années.

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Source : Messenger site

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Où GLAST s’envole, Phœnix est à terre et des plutoïdes prennent leurs places dans l’espace

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L’actualité astronomique est très chargée. A tel point que plutôt de me concentrer sur un seul sujet comme d’habitude, voici un résumé des faits marquants du jour.

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Envol de GLAST; source NASA

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Tout d’abord, il convient de saluer l’arrivée dans l’espace d’un nouveau télescope spatial. GLAST, tel est son nom, s’est envolé le 11 juin à bord d’une fusée Delta II à 12h05 heure locale du Cap Canaveral en Floride. Le télescope travaillera dans la gamme de fréquence des rayons gamma, les rayonnements les plus intenses de l’Univers. Il va étudier les supernovas, le cœur actif des galaxies lointaines, accessoirement participer à la recherche et à la compréhension de la mystérieuse matière noire. Très sensible, il est conçu pour pouvoir localiser très rapidement les fameux sursauts gamma, ces événements les plus violents de l’Univers qui se produisent par exemple lors de la fusion de deux trous noirs. GLAST a été très demandé par la communauté scientifique car il constitue l’instrument d’observation indispensable pour les recherches les plus en pointes de l’astrophysique.

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Source GLAST, site NASA

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Bonne nouvelle ! Retournons sur Mars vers le lander Phœnix. Les scientifiques de l’équipe étaient très soucieux. Les différents prélèvements réalisés par le bras manipulateur de la sonde, une fois déposés sur les portes d’accès aux fours de l’instrument TEGA, n’arrivaient pas à pénétrer jusqu’aux réceptacles prévus pour l’analyse. Ceux-ci ne sont guère plus épais que celle d’un crayon et protégés par une grille ne laissant passer que les particules de quelques microns.

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Portes de TEGA; crédit image: NASA, JPL-Caltech, Universiy of Arizona, Max Planck Institute.

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Les scientifiques ont tenté de faire vibrer à l’aide du bras le portillon pour permettre le passage d’échantillons à analyser. Il est possible que la texture du matériau prélevé soit plus homogène que ne l’avaient prévu les chercheurs.

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Finalement, le prélèvement effectué dimanche et déposé sur la porte n° 4 a permis le remplissage du four n° 4.

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Voici deux des tranchées réalisées par le bras manipulateur : à droite « Baby Bear » (Petit Ours) et à gauche, la tranchée d’essai dénommée « Dodo »

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Baby Bear et Dodo; crédit image: NASA, JPL-Caltech, Universiy of Arizona, Texas A&M University

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Source principale: University of Arizona

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Enfin les assidus de ce blog se souviendront des débats houleux ayant marqués le congrès de l’Union Astronomique Internationale (IAU) en août 2006 à Prague. Pluton y avait perdu son titre de planète. Une nouvelle classe de « planète-naine » avait été créée regroupant Pluton, Eris et Cérès. (voir note du 24 août 2006)

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Les américains ne décolèrent toujours pas (Pluton est la seule « planète à avoir été découverte par des américains). L’IAU vient de faire un geste en décidant de nommer les « planètes-naines » ressemblant à Pluton les « Plutoïdes ». Ce qui laisse perplexe les américains : pour Alan Stern, qui vient de démissionner de son poste de directeur scientifique de la NASA, (très proche de la communauté scientifique américaine, il n’a pas voulu cautionner les restrictions budgétaires prévues), « plutoïde fait beaucoup penser à hémorroïdes »; son discours est très virulent contre l’IAU. Michael Brown, premier « découvreur » d’une exoplanète, fait remarquer que si Pluton avait été moins lumineux ou plus petit, il n’aurait pas pu avoir le titre de Plutoïde.

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Karel van der Hucht, secrétaire général de l’IAU, rappelle que cette décision est destinée à aider les scientifiques dans leur travail au quotidien. L’IAU ne pouvait guère aller plus loin dans la terminologie pour rendre hommage à Pluton. Il s’agit-là d’une orientation et non d’une Loi incontournable.

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Source principale : NewScientistSpace

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