Du ciel et de la terre

Roses célestes pour l’anniversaire d’Hubble

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Arp 273 ; crédit image : NASA, ESA, The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

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Plan large : 1 024 x 819 pixels

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Plan très large : 3 000 x 2 400 pixels

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Le 24 avril 1990, le télescope spatial Hubble s’envolait vers l’espace à bord de la navette Discovery. Pour fêter son 21ème anniversaire, les astronomes du Space Telescope Science Institute publient ce magnifique cliché de deux roses célestes.

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Il a nécessité pour Hubble 5,9 heures d’observations le 17 décembre 2010 au travers de trois filtres, bleu, vert et rouge, reconstituant les couleurs visibles. La zone couverte est large de 260 000 années lumière.

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Notre regard plonge en direction de la constellation d’Andromède à 340 millions d’années lumière de nous. Cet objet, catalogué comme ARP 273 est un couple de galaxies en interaction. Celle du haut, NGC 1810, est une grande galaxie spirale dont le disque est déformé en forme de rose par la galaxie située pour nous en dessous, NGC 1813, à quelques dizaines de milliers d’années lumière d’elle. NGC 1813 est vue presque par sa tranche

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NGC 1813 est cinq fois moins massive que NGC 1810. La distorsion des bras de NGC 1810 presque en forme de bague est caractéristique de la collision d’une petite galaxie traversant à grande vitesse une plus grande, ici hors centre. S’en suit la génération de myriades de nouvelles étoiles très chaudes, regroupées en amas, très visibles en bleu sur le cliché ci-dessus. Un pont de matière formé de gaz, de poussières et d’étoiles relie les deux galaxies.

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(note personnelle) La dernière réparation du télescope Hubble en 2010, indispensable, a été effectuée pour l’améliorer et remplacer ses pièces défectueuses jusqu’à l’arrivée dans l’espace de son remplaçant le James Webb Telescope. Ce dernier va se faire désirer plus longtemps que prévu, puisque l’administration Obama vient de négocier avec les représentants républicains du Congrès des coupes drastiques dans le budget américain. Bien sur le budget de la NASA est revu à la baisse. James Webb, déjà en retard suite à des soucis techniques, devrait voir son départ de nouveau reculer de deux années.

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Joyeux anniversaire pour Hubble et pour toutes les équipes qui lui sont associées depuis plus de vingt ans.

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Source principale : Hubblesite

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Mercure : Asvaghosa, Pétrarque et Praxitèle

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Ah, je trouve très impressionnants les nouveaux clichés pris par la sonde Messenger depuis qu’elle s’est satellisée autour de Mercure ! En voici trois nouveaux exemples.

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Mercure, cratère Asvaghosa ; crédit image : NASA, JHUAPL, Carnegie

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Plan large : 1 024 x 529 pixels

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Plan très large : 3 094 x 1 598 pixels

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Cette vue en oblique du cratère Asvaghosa, large de 90 kilomètres, a été prise par Messenger le 05 avril 2011. Elle couvre une zone de 60 kilomètres de large. Elle est centrée par 10,6° latitude Nord et 338,1° longitude Est. La résolution est de l’ordre de 60 mètres par pixel.

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La grande brillance du pic central du cratère semble avoir été renforcée par la présence d’un éjecta provenant soit du cratère Kuiper au sud-ouest, soit du cratère Hokusai au nord-est.

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Mercure, cratère Pétrarque ; crédit image : NASA, JHUAPL, Carnegie

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Plan large : 1 020 x 1 024 pixels

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Ce cliché a été également enregistré le 05 avril 2011. Il couvre une zone large de 285 kilomètres. L’image est centrée par 33,5° latitude Sud et 337,2° longitude Est avec une résolution de 284 mètres par pixel.

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Le contraste est grand entre la texture douce des terrains du plancher du cratère Pétrarque en haut à gauche et ceux accidentés qui l’entourent. Lorsque la sonde Mariner 10 avait photographié l’endroit avec une faible résolution, les astronomes de l’époque avaient qualifié cette région de “terrains bizarres”. Il est possible que cette région de lignes et de collines soit le résultat de la convergence des ondes sismiques lors de la création de l’énorme bassin d’impact Caloris, situé sur la face opposée de Mercure.

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Mercure, cratère Praxitèle ; crédit image : NASA, JHUAPL, Carnegie

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Plan large : 1 024 x 1 020 pixels

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Cette dernière image a été enregistrée le 14 avril par Messenger. Elle est centrée par 26,7° latitude Nord et 299,3° longitude Est avec une résolution de 365 mètres par pixel.

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La sonde survole le cratère Praxitèle large de 198 kilomètres. Sur le pourtour de la bague intérieure du cratère apparaissent des dépressions aux formes irrégulières entourées de matériaux très brillants et de couleurs donc différentes des terrains du plancher. Elles sont soupçonnées par les astronomes être d’origine volcanique.

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Source : site Messenger

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Pour les amis parisiens, vu sur le site de l’Institut d’Astrophysique de Paris :

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Les Nuits des planètes 2011

Du vendredi 6 au lundi 9 mai 2011

Quatre soirs de suite : des balades nocturnes à la découverte de la voûte céleste. Voici ce que propose l’Observatoire de Paris, sur ses sites de Paris et de Meudon. Ce rendez-vous, désormais traditionnel et attendu des passionnés d’astronomie, se tient cette année du vendredi 6 au lundi 9 mai 2011. L’opération est gratuite. Mais seules les personnes inscrites à l’avance peuvent profiter des observations aux instruments sous coupoles, sur les campus de l’Observatoire.

Réservations uniquement par téléphone du mardi 26 au jeudi 28 avril 2011, de 14h à 17h, au 01 40 51 22 94

Grand établissement de recherche et d’enseignement en astronomie, l’Observatoire de Paris s’investit pleinement en faveur de la culture scientifique. Parmi ses actions « phares », « Les Nuits des Planètes » sont une manifestation originale, très appréciée du grand public, destinée à faire découvrir le ciel nocturne sur des instruments performants, aux côtés d’astronomes professionnels. Cette opération est programmée spécialement à une période de l’année très propice à l’observation des planètes et autres objets célestes…

Pour sa 10^e édition, l’Observatoire de Paris agit en partenariat avec l’Institut d’Astrophysique de Paris ainsi que les associations Planète Sciences, Albireo78, Magnitude78 et la Société Astronomique de France

Site de Paris (durée du circuit : 1 heure)

Le parcours comprend des observations à la lunette sous coupole de la Carte du ciel et aux télescopes mobiles installés sur la terrasse sud du bâtiment Perrault ou dans les jardins de l’Observatoire.
Entrée : 77 av. Denfert-Rochereau, Paris 14^e
M° et RER B Denfert-Rochereau

Observation nocturne

(Observatoire de Paris)

Pour ceux qui n’auront pas pu s’inscrire, des observations libres se feront dans le jardin public de l’Observatoire avec des télescopes mobiles et la complicité d’astronomes amateurs.
Entrée : 98 boulevard Arago, Paris 14^e

Site de Meudon (durée du circuit : 1 heure 30)

Les observations se font au télescope de 60 centimètres, au télescope de 1 mètre, au télescope appelé « Pied de Caroline ».

Pour ceux qui n’auront pas pu s’inscrire, des observations libres se feront sur la terrasse publique avec des télescopes mobiles et la complicité d’astronomes amateurs.
Entrée : 5 place Jules Janssen, 92195 Meudon
Se garer dans les allées avant d’entrer sur le site.

Chaque nuit, trois séances d’observation sont programmées, avec des horaires de départ identiques pour Paris et pour Meudon : 21h30, 22h30, 23h30. Les visites sont organisées par groupe de 15 personnes.

Attention : il faut être sur le site 10 minutes avant le début de la visite. Prévoir des chaussures de marche ou de sport et des vêtements chauds.

En cas d’intempéries, les observations seront annulées. Seul le parcours de visite des coupoles sera maintenu pour les inscrits.

Croissant et panaches glacés pour Encelade

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Encelade, 30 01 2011 ; crédit image : NASA, JPL, SSI

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Plan large : 1 020 x 1 020 pixels

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Elle n’est pas la première du genre présentée ici, mais je la trouve particulièrement réussie. Ambiance feutrée pour admirer la lune de Saturne Encelade (504 km de diamètre) telle que l’a photographié en lumière visible la sonde Cassini le 30 janvier 2011.

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L’angle de phase (Soleil-Encelade-Cassini) est de 157° ce qui nous permet de visualiser les geysers glacés s’élevant du pôle sud d’Encelade en contrejour ainsi que ce magnifique croissant de lune.

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Cassini se trouvait à 228 000 kilomètres d’Encelade où la résolution est de l’ordre d’un kilomètre par pixel.

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Source : site CICLOPS

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Astéroïde GP59

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GP59 2011 est un petit astéroïde découvert dans la nuit du 8 au 9 avril 2011 par l’observatoire astronomique de Majorque, en Andalousie, Espagne. Depuis lors, il a été suivi par de nombreux astronomes amateurs. Voici une vidéo, (cliquez ici), prise le 11 avril par Nick James d’Essex en Angleterre. Il se trouvait alors à 3 356 000 kilomètres de nous.

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Astéroïde GP59, crédit image : Nick James

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Plan large : 1 032 x 1 077 pixels

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Lorsqu’un objet, comme un astéroïde, présente des modifications régulières de sa luminosité, il est facile d’en déduire que sa forme est toute en longueur. Don Yeomans, directeur du Near-Earth Object Program (NASA-JPL) estime la taille de GP59 a une cinquantaine de mètres. Sa période de rotation est d’environ 7 minutes et demie ce qui explique son changement de luminosité toutes les quatre minutes : lorsque nous le voyons de profil il renvoie plus de lumière solaire que lorsqu’il se présente de face.

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GP59 est passé au plus près de la Terre le 15 avril 2011 à une distance un peu plus lointaine que celle de l’orbite de notre Lune, soit à 533 000 kilomètres de nous. Les astronomes ont calculé ses orbites futures, GP59 ne présente aucun danger pour la Terre dans l’avenir.

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Source : site Asteroid Watch, JPL, NASA

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Mercure, photos de Bek, Lermontov et d’une personne inconnue

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Au programme de cet article quelques clichés de Mercure pris en haute résolution par la sonde Messenger le 10 avril 2011.

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Mercure, cratères Bek et Lermontov ; crédit image : NASA, JHUAPL, Carnegie

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Cette vue est centrée par une latitude de 19,80° et une longitude Est de 309,1°, avec une résolution au sol de l’ordre de 1 040 mètres par pixels.

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Le cratère Bek (32 kilomètres de diamètres) est relativement récent au vu de la nette visibilité de ses magnifiques éjectas rayonnant autour de lui. Le cratère Lermontov (166 kilomètres de diamètre) très lumineux par rapport aux terrains avoisinants est suspecté avoir abrité des phénomènes de volcanisme explosif.

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Mercure, cratère Bek ; crédit image : NASA, JHUAPL, Carnegie

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Plan large : 1 024 x 1 020 pixels

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Voici le cratère Bek vu en oblique avec une résolution de 61 mètres par pixel. Son relief est très net par rapport aux terrains qui l’entourent, plus tamisés, recouverts de ses éjectas et de cratères secondaires.

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Mercure, cratère sans nom ; crédit image : NASA, JHUAPL, Carnegie

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Plan large : 1 024 x 1 020 pixels

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Les reliefs sur cette image sont les monticules centraux d’un cratère sans nom large de 47 kilomètres. La résolution est de l’ordre de 18 mètres par pixel. Nous sommes par 71,2° Latitude Nord et 328,5° de Longitude Est. Les pics centraux des cratères sont des régions particulièrement intéressantes à analyser car ils sont constitués des matériaux enfuis et remontés à la surface lors des impacts.

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Source : site Messenger

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Rayon X : Voie Lactée, la chasse aux bébés étoiles massives est ouverte !

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Pouvoir observer les processus de formations d’étoiles massives est très important pour les astrophysiciens soucieux de parfaire les théories scientifiques sur la genèse des étoiles et au-delà celles de l’Univers en général.

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Mais lorsque nous regardons notre Voie Lactée, la plupart des étoiles sont situées dans le plan galactique, très encombré de nuages de gaz, de poussières et d’étoiles. Un bébé étoile est de plus caché dans ses limbes de poussières et de gaz.

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Voici une image exceptionnelle . Elle illustre un article présentant les résultats d’une enquête consacrée à cette chasse aux bébés étoiles massives et publiée dans The Astrophysical Journal sous la signature principale de Gemma Anderson (Université de Sydney).

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Etoiles massives dans la Voie Lactée ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, Université de Sydney, G Anderson et autres

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Plan large : 659 x 854 pixels

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Puisque le spectre du visible est peu efficace, les astronomes regardent le ciel dans d’autres longueurs d’ondes. Sur le document ci-dessus le fond du ciel est vu en infrarouge par le télescope spatial Spitzer de la NASA, sur une distance de 86 années lumière de champ. Les encadrés couvrent une zone de 16 années lumière où apparaissent les données enregistrées par le télescope spatial rayons X Chandra de la NASA (le fond du ciel en infrarouge a été atténué). Les deux étoiles visées émettent de forts rayonnements infrarouge et X.

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A gauche, voici J144547-5931 située à environ 9 000 années lumière de nous dans la constellation du Centaure, tandis qu’à droite, à peu près à la même distance, mais dans la constellation du Compas, apparaît J144701-5919.

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L’analyse des données envoyées par ces deux télescopes, ainsi que celles reçues dans la gamme des ondes radio et visible, permet d’affirmer aux astronomes que ces deux bébés étoiles possèdent une masse d’au moins 25 fois celle de notre Soleil. Ces étoiles n’auront qu’une vie très brève de quelques millions d’années avant de s’éteindre dans le cataclysme de supernovae.

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Pour cette enquête, l’utilisation des rayons X s’est révélée très judicieuse, car une jeune étoile massive émet de forts vents à des vitesses de plus de 3 millions de km/h. Si l’étoile possède un compagnon proche, ses vents se heurtent à ceux émis par ce dernier. Ils se trouvent brusquement ralentis par la collision. Se créent alors d’énormes ondes de choc qui chauffent la matière environnante à plus de cent millions de degrés en provoquant d’énormes émissions de rayons X.

Voilà pour la théorie, le reste est affaire de calculs.

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Sur ces bases, l’équipe d’astronomes a découvert quatre nouvelles étoiles massives situées entre 7 500 et 18 000 années lumière de nous. Il existe beaucoup d’autres sources rayons X ponctuelles dans la Voie Lactée présentant les mêmes caractéristiques que celles étudiées dans le détail par Chandra. Pour les astronomes leur examen attentif permettra probablement de découvrir beaucoup plus d’étoiles massives encore cachées à nos yeux dans l’ensemble du plan galactique.

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Source principale : site Chandra

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Lentille et galaxie surprise au menu des astronomes

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Une découverte impressionnante à mettre à l’actif du télescope spatial Hubble et d’une équipe d’astronomes dont font partie deux français : Johan Richard (centre de recherche et d’astrophysique de Lyon) et Jean-Paul Kneib (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille), vient d’être publiée dans les annales mensuelles de la Royal Astronomical Society.

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Les chercheurs ont bénéficié d’un heureux effet de la nature créé par une lentille gravitationnelle. Par ce phénomène, prédit par la relativité générale d’Einstein, l’image d’un objet situé derrière une masse importante se trouve amplifiée pour un observateur situé dans son axe de vision. C’est ainsi qu’Hubble a photographié une lentille gravitationnelle créée par l’importante masse de l’amas de galaxies Abell 383.

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Galaxie lointaine et Abell 383, crédit image NASA, ESA, J. Richard et J.-P. Kneib

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 680 x 1 680 pixels

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Sur le cliché ci-dessus pris par Hubble de l’amas galactique Abell 383 et de la lentille gravitationnelle qui l’entoure, les deux galaxies entourées d’un cercle sont en réalité l’image d’une même galaxie, beaucoup plus lointaine, amplifiée 11 fois par rapport à sa luminosité réelle. Elle n’est pas la plus éloignée jamais observée, mais la plus brillante jamais vue à cette distance.

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Les données de Hubble complétées par celles enregistrées du sol par le télescope Keck de 10 mètres à Hawaï apportent une datation de l’objet. La galaxie est vue lorsque l’Univers était âgé de 950 millions d’années. Les données de Hubble et du télescope spatial infrarouge Spitzer permettent aux astronomes de l’annoncer déjà mature à cette époque. Ses plus jeunes étoiles sont nées seulement 200 millions d’années après le Big Bang (remontant à 13,7 milliards d’années) ! Cette date est beaucoup plus précoce que prévue. Pour les chercheurs, ravis de cette surprise, elles sont parmi la première génération d’étoiles s’enflammant et ionisant le brouillard opaque d’atomes d’hydrogène qui baignait jusqu’alors l’Univers primordial. L’âge sombre se terminait…

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Percer les secrets des tous premiers âges de l’Univers est la tâche essentielle des futures générations des télescopes. Comme avec James Webb pour les télescopes spatiaux, futur remplaçant d’Hubble, en cours de construction, ou pour les télescopes terrestres par exemple en remplacement du VLT dans la prochaine décennie, le E-ELT, le très grand télescope de l’ESO. Leur acuité prévue devrait être telle qu’ils pourront étudier les premières galaxies de l’Univers sans l’aide du phénomène amplificateur des lentilles gravitationnelles. Que la lumière soit !

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Sources :

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Hubblesite

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CNRS

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Nébuleuse NGC 3582

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NGC 3582 ; crédit image : ESO, DSS2, Joe DePasquale

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Plan large : 1 267 x 1 280 pixels

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RCW 57 est une vaste région de formation d’étoiles, située à une dizaine de milliers d’années lumière de nous, dans la constellation australe de la Carène. Ce soir, grâce au MPG, télescope de 2,2 mètres de l’ESO, construit sur le site de La Silla au Chili, nous regardons une de ses nébuleuses, cataloguée comme NGC 3582. L’image a été prise par la caméra Wide Field Imager au travers de filtres dont l’un pour détecter l’hydrogène en rouge. Le fond provient du Digital Sky Survey2 dans l’infrarouge, les étoiles sont montrées en bleu.

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Les boucles géantes de gaz visibles sur ce cliché ont une ressemblance frappante avec des protubérances solaires. Certaines des étoiles de NGC 3582 sont bien plus massives que notre Soleil. Leur espérance de vie à l’échelle astronomique est très courte. Elles finissent leurs vies en supernovae dont le souffle sculpte les nuages environnants et propage dans l’espace les matières synthétisées pendant leurs brèves existences. Ce même souffle entraîne l’effondrement des nuages interstellaires froids et la gestation de la génération suivante d’étoiles.

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Source : site ESO

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Où apparaissent tendex et vortex dans les déformations de l’espace-temps

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La collision de deux trous noirs dans l’espace entraine la création de profonds remous dans l’espace-temps. Pour tenter de comprendre l’interaction des forces en présences, les astronomes ont créé des simulations sur leurs puissants ordinateurs, mais quels modèles mathématiques faut-il choisir quand qu’il s’agit de résoudre des équations à la limite des connaissances de la physique actuelle ?

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Un article publié le 11 avril 2011 dans la revue en ligne de Physical Review Letters sous la signature principale de Robert Owen (Cornell University) présente une tentative de “visualisation des déformations de l’espace-temps d’une manière inédite” comme le commente un de ses auteurs Kim Thorne (Caltech).

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En combinant théorie et simulations par ordinateur, les chercheurs ont développé des outils conceptuels qu’ils ont surnommé lignes de vortex et lignes de tendex. Assez analogues aux lignes de champs électriques et magnétiques qui décrivent les champs électriques et magnétiques, les lignes de tendex et de vortex décrivent les ondulations des ondes gravitationnelles (non encore détectées) induites par l’espace-temps déformé.

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Les lignes de tendex correspondent aux forces d’étirements provoquées par l’espace-temps déformé. Paul Nichols (Caltech), l’inventeur du concept, nous les compare aux forces gravitationnelles issues de notre Lune qui font se “lever” les océans sur Terre, créant les marées. Un astronome tombant dans un trou noir se verrait étirer et donc déchirer.

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Les lignes de vortex quand à elles décrivent une torsion de l’espace. Le même pauvre astronome tombant dans un trou noir, serait tordu comme une serviette humide essorée.

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Lorsque dans une région de l’espace de nombreuses lignes de tendex sont réunies, elles créent une zone d’étirement appelée tendex. De même lorsque sont réunies de nombreuses lignes de vortex, la zone de l’espace tourbillonnante est dénommée vortex.

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Grâce à ces concepts “nous pouvons donner un meilleur sens à l’énorme quantité de données apportées par nos simulations sur ordinateur” annonce le Dr Mark Scheel (Caltech), responsable des travaux de simulations réalisés par l’équipe.

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Avec l’aide des simulations les chercheurs ont ainsi découvert la création de plusieurs tendex et vortex lors de la collision de deux trous noirs.

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Si la collision est frontale, la fusion éjecte des tourbillons et des tendex, en forme de beignets, s’éloignant comme des ronds de fumées à chaque palpitation du trou noir.

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Collision frontale de trous noirs ; crédit image : Caltech-Cornell SXS Collaboration

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Si les deux trous noirs fusionnent après avoir orbité en spirale l’un autour de l’autre, leurs vortex et tendex jaillissent eux aussi en forme de spirales du nouveau trou noir.

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Collision spirale de deux trous noirs ; crédit image : Caltech-Cornell SXS Collaboration

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Pour les chercheurs dont Yanbei Chen, responsable des travaux théoriques de l’équipe, les concepts de tendex et vortex vont pouvoir permettre aux scientifiques de prévoir plus facilement les formes des ondes gravitationnelles et donc leur repérage par les observatoires spécialisés comme le LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) du Caltech.

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De nombreuses conséquences vont découler de cette nouvelle théorie. “Bien que nous ayons développé ces outils pour la collision des trous noirs, ils peuvent être utilisés partout où l’espace-temps est déformé” explique Geoffroy Lovelace (Cornell). Par exemple je m’attends à ce que les scientifiques appliquent les lignes de vortex et de tendex à la cosmologie, au déchirements des étoiles happées à l’approche des trous noirs ou à certaines singularités à l’intérieur des trous noirs. Ils vont devenir des outils standards de la relativité générale.”

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Les membres de l’équipe sont déjà en train de préparer de nouveaux articles dans cette optique. Par exemple l’utilisation du concept de vortex et de tendex a permis de résoudre théoriquement le mystère d’un trou noir massif central expulsé à grande vitesse de sa galaxie (voir l’article du 2 mai 2008).

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Lors de la collision des deux trous noirs, les simulations ont montré que la création et l’explosion des tourbillons d’ondes gravitationnelles sur un côté du nouveau trou noir fusionné alors que de l’autre côté elles s’annulent, l’obligent à reculer.

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Voir article original de présentation de la recherche

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Source site Caltech, à consulter pour les documents annexes.

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Note personnelle : voici un article qui me semble être important et faire date pour la recherche future.

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