Du ciel et de la terre

Titan au radar, cratère Menrva

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La combinaison de deux types d’images radar effectuées à bord de la sonde Cassini en orbite autour de Saturne permet d’obtenir des détails jusqu’alors invisibles séparément.

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Titan, cratère Menrva par radar ; crédit image : NASA, JPL-Caltech

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Plan large : 679 x 1 024 pixels

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Plan très large : 937 x 1 414 pixels

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Sur cette image la vue en arc de cercle a été réalisée par le radar de Cassini lors du survol de Titan du 26 mars 2007. L’image de fond a elle été prise le 21 juin 2011 selon une technique conçue par les techniciens du radar de Cassini dénommée HiSAR. HiSAR en n’utilisant que le centre du faisceau radar permet de pallier l’affaiblissement du signal du à l’éloignement de la sonde ou au faible degré de vision de la cible, mais avec une résolution moindre.

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Sans Hisar sur l’image ci-dessus, une grande partie du cratère Menrva sur la gauche n’aurait pas été reconnue, ainsi que le système d’écoulement visible sur la droite du cratère. Elle est centrée par 20° de latitude Nord et 77° de longitude ouest et couvre une zone de 850 x 1 500 kilomètres de côtés.

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Source principale : Saturn Today

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L’Odyssey d’Opportunity

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Éjectas du cratère Odyssey ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, Cornell, ASU

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Plan large : 710 x 946 pixels

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Au programme les derniers clichés publiées du petit robot martien Opportunity arrivé depuis le 09 août aux abords du grand cratère de 21 kilomètres de diamètre Endeavour. Opportunity a examiné le curieux matériel éjecté d’un petit cratère voisin, large d’une vingtaine de mètres, et dénommé Odyssey. Les instruments du bras du rover ont été sollicités sur le grand bloc d’éjectas visible sur la photo ci-dessus prise le 13 août 2011. Le bloc a été surnommé “ridout” par les équipes au sol ; il est sensiblement de la même longueur que le robot, soit 1,5 mètres. A l’horizon est visible une partie de la jante nord d’Endeavour.

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Sol autour d’Opportunity, le 14 août 2011 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, Cornell, ASU

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Voici le sol photographié par Opportunity le lendemain du cliché précédent. A cet endroit, près d’Endeavour, le sol a une texture complètement différente de celles rencontrées précédemment par le robot. En particulier les concrétions riches en fer, surnommées “bleuets” par les scientifiques ont complètement disparues. Les plus grandes caractéristiques de l’image ont au maximum quelques centimètres de longueur.

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Sol autour d’Opportunity, le 16 août 2011 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, Cornell, ASU

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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De même sur cette vue prise le 16 août 2011 par Opportunity, la roche à fond plat sise juste en dessous du centre de l’image, surnommée “Tisdale 2″, a été choisie comme cible des instruments d’inspections du bras du robot, car elle présente une texture différente de celles examinées par le robot jusqu’à présent.

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Vue panoramique autour d’Opportunity, le 14 août 2011 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, Cornell, ASU

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Enfin voici une vue panoramique sur Endeavour prise par le robot le 14 août 2011. L’horizon lointain montre une partie du bord Est-Nord-Est du cratère. Le gros rocher sur la gauche a été surnommé Tisdale 1 par les scientifiques. D’une longueur de 80 centimètres, il semble faire partie d’un groupe de roches éjectées par l’excavation du cratère Odyssey.

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Source : site NASA, Missions, Mars Exploration Rovers

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Loin de la Terre et de la Lune

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L’image du jour de la NASA est un grand classique de l’histoire de l’exploration spatiale. Elle est tellement symbolique et belle que je ne pense pas qu’elle nous apparaisse au XXIième siècle comme surannée. Voici le couple Terre – Lune tel qu’il a été photographié depuis l’espace par la sonde Voyager 1, le 18 septembre 1977. La sonde se trouvait alors à environ 11 millions de kilomètres de la Terre et s’apprêtait pour son grand voyage qui l’amènerait à proximité de Jupiter et de Saturne. Voyager 1 se situe maintenant à nettement plus de cent dix fois la distance Terre-Soleil et est en train de quitter définitivement notre système solaire…

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Loin de la Terre et de la Lune ; crédit image : NASA

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Plan large : 1 024 x 1 019 pixels

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Plan très large : 1 580 x 1 572 pixels

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Techniquement la lumière de la Lune a été accentuée par comparaison à celle de la Terre.

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Source : sites NASA

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Et pourquoi donc les blobs verts brillent-ils ?

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L’occasion d’évoquer de nouveau ici l’existence des blobs nous est fournie par le sommaire de ce 18 août 2011 de la revue Nature. Ce blob-ci est vert (il en existe une variété bleue). Un blob vert est tout simplement un immense nuage primitif dit Lyman-Alpha, un état d’énergie basse de l’hydrogène. Primitifs car ces blobs, très rares, ont été repérés dans les premiers âges de l’Univers lorsque l’hydrogène formait encore des nuages concentrés de centaines de milliers d’années lumières de diamètre !

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Blob vert, LAB-1 ; crédit image : ESO, M. Hayes

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Le nuage étudié par les chercheurs a pour nom de code LAB-1. Découvert en l’an 2000, il se situe à environ 11,5 milliards d’années lumière de nous dans la constellation du Verseau et s’étend sur 300 000 années lumière. Les scientifiques ont utilisé le Very Large Telescope de l’ESO au Chili pour le sonder. Ils ont découvert, pour la première fois dans ce type de nuage, que sa lumière était polarisée, pour simplifier que ses composantes électriques et électromagnétiques suivent un axe et ne sont donc pas distribuées aléatoirement dans toutes les directions.

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Il existe plusieurs théories concurrentes pour expliquer les blobs verts. Première théorie : le nuage Lyman-Alpha brille quand les gaz se contractent du fait de la forte attraction gravitationnelle du nuage et qu’il se réchauffe. Deuxième thèse : le nuage brille car il comporte des objets lumineux, galaxies en pleines formations et trous noirs actifs. Or en étudiant la manière dont la lumière est polarisée, les chercheurs peuvent découvrir des informations sur les processus physiques qui la produisent ou ce qui lui est arrivée entre sa source et l’œil des observateurs sur Terre. Ce qui est un véritable défi technique vu la distance parcourue..

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Il a fallu 15 heures d’observations avec l’instrument FORS du VLT pour que les scientifiques découvrent que la lumière de LAB-1 était polarisée autour d’une région centrale et qu’il n’y avait pas de polarisation au centre. Ce qui est pratiquement impossible à produire si la lumière provient seulement de l’effondrement du gaz vers l’intérieur du nuage sous l’effet de la gravité. Mais c’est exactement ce qui est attendu quand la lumière provient des galaxies enfouies dans la région centrale avant d’être diffusée par les gaz environnants. Par ailleurs, le coeur de LAB-1 est supposé contenir plusieurs galaxies primordiales dont une galaxie active, possédant un trou noir massif. La luminosité extraordinaire de telles galaxies (les quasars) s’explique par la matière agglutinée dans le disque d’accrétion autour du trou noir s’échauffant à des millions de degrés avant d’être engloutie.

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L’auteur principal de l’article de Nature est Matthew Hayes (Université de Toulouse et Observatoire de Genève). Son équipe est composée de Claudia Scarlata (Spitzer Science Center, Université du Minnesota et Caltech, Pasadena) et Brian Siana (Université de Californie, Riverside)

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Source : site ESO

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Nuages de Magellan, des fullerènes, des graphènes, et de la chimie organique dans l’espace

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L’annonce de la découverte de molécules de graphène et la confirmation de l’existence de molécules de fullerène dans l’espace n’a en elle-même rien qui enflamme l’imagination et pourtant… :

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Officiellement les travaux ont été publiés dans Astrophysical Journal Letters sous la signature principale de Domingo Anibal Garcia-Hernandez (Institut d’astrophysique des Canaries, Espagne).

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Molécules de graphène et de fullerène sur fond de nébuleuse de l’hélice, vue d’artiste ; crédit image : NASA, NOAO, ESA et autres

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Plan large : 847 x 1 200 pixels

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Les molécules de fullerène ont été découvertes en laboratoire et possèdent de nombreuses propriétés importantes. Elles sont composées d’atomes de carbones qui s’assemblent sous forme de dômes sphériques, le fullerène C60 fait penser à un ballon de football, le C70 a un ballon de rugby.

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Le graphène, quand à lui, a été synthétisé en 2004 en laboratoire par Geim et Novosolov qui ont obtenu le prix Nobel de Physique en 2010 pour cette découverte. Le graphène C24 se présente comme une feuille plane d’atomes de carbone possédant d’extraordinaires propriétés de résistance, conductivité, élasticité et minceur puisqu’il s’agit d’une molécule en deux dimensions seulement (épaisseur d’un atome).

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La découverte a été faite grâce aux données enregistrées par le télescope spatial infrarouge de la NASA, Spitzer, analysant des nébuleuses planétaires situées dans les Nuages de Magellan, deux galaxies naines proches de la nôtre.

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Nébuleuse planétaire SMP48 dans le Grand Nuage de Magellan, vue par Hubble

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Les nébuleuses planétaires proviennent d’étoiles similaires à notre Soleil, en fin de vie, et expulsant dans l’espace leurs coquilles de gaz. Le Petit Nuage de Magellan étant particulièrement pauvre en métaux lourds (molécules autres que hydrogène et hélium), il devient plus facile d’y repérer les molécules carbonées synthétisées dans le cœur des étoiles et réensemencées dans l’espace lors de leurs fins de vie. D’autre part, il est aisé d’établir la distance exacte des nébuleuses planétaires dans les Nuages par rapport à notre Voie Lactée (-5% d’erreur) et par là-même d’estimer la luminosité exacte des étoiles situées hors du plan galactique et des poussières qui l’encombre.

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Les chercheurs estiment que la création de ces molécules ne dépend pas de la température de l’étoile. Elles se sont créées par la destruction de grains de carbones hydrogénés lors des chocs occasionnées par les puissants vents stellaires de l’étoile.

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Letizia Stanghellini, membre de l’équipe, NOAO, rappelle l’importance et la difficulté d’analyse des données enregistrées par Spitzer, qui avait déjà été le premier à avoir découvert l’existence de fullerènes dans l’espace, pouvant sous certaines formes, transporter des molécules d’eau. Les fullerènes sont soupçonnés avoir transporté les matériaux de l’espace vers la Terre dans les premiers âges du système solaire et ainsi être de possibles contributeurs à l’apparition de la vie. “Nous sommes maintenant au stade de non seulement détecter les fullerènes et autres molécules mais à commencer de comprendre comment ils se forment et évoluent dans les étoiles”.

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Et Richard Shaw, NOAO, autre membre de l’équipe de conclure : “Nous espérons trouver d’autres molécules dans les nébuleuses planétaires où des fullerènes ont été détectés, pour tester certains processus physiques qui pourraient nous aider à comprendre la biochimie de la vie.”

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Sources principales :

Site NOAO

Site NASA, JPL-Caltech, Spitzer

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Vesta, le 06 août 2011, épisode 2

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Pour ce soir au programme, quatre autres clichés pris le 06 août 2011 par le système d’imagerie de la sonde Dawn de la NASA, en orbite autour de l’astéroïde géant Vesta (530 kilomètres de diamètre) . La résolution au sol est d’environ 260 mètres par pixel.

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Vesta, le 06 août 2011, 2 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS, DLR, IDA

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Forte densité de cratères près du “terminator” (la frontière jour – nuit)

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Plan large : 764 x 910 pixels

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Vesta, le 06 août 2011, 3 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS, DLR, IDA

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Matériaux sombres et brillants sur la surface de Vesta

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Plan large : 692 x 1 024 pixels

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Vesta, le 06 août 2011, 4 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS, DLR, IDA

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Collines et crêtes à flancs de cratères

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Plan large : 510 x 712 pixels

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Vesta, le 06 août 2011, 5 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS, DLR, IDA

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Deux jeunes et larges cratères

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Plan large : 1 024 x 799 pixels

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Source : site NASA, JPL-Caltech, Dawn

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Au cœur de la Voie Lactée

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Ah ! Étudier le centre galactique fait partie des désirs de n’importe quel astronome ! Mais tel le nombril de la Déesse, celui-ci est caché au regard par l’accumulation des voiles de poussières qui s’accumulent sur les 27 000 années lumières nous séparant de lui. Pour contempler le sein de la Voie Lactée dans toute sa nudité , les astronomes savent qu’il est possible de pénétrer les poussières interstellaires dans d’autres longueurs d’ondes que celles du visible. Inutile de demander les services d’un hypothétique superman, ils ont appris à construire des robots, des télescopes spécialisés.

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Telle est la mission du télescope spatial Herschel de l’ESA. Lancé il y a plus de deux ans par une fusée Ariane 5, outre qu’il est actuellement avec son miroir de 3,5 mètres le plus grand télescope déployé dans l’espace, Herschel est spécialisé dans l’étude des longueurs d’ondes infrarouges lointaines et submillimétriques. Or c’est précisément dans ces longueurs d’ondes qu’une grande partie des rayonnements de l’Univers sont réémis du fait de la présence omniprésente des poussières froides autour des étoiles.

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Une équipe d’astronomes du Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, composée de Mireya Extaluze, Howard Smith, Volker Tolls, Tony Stark et Eduardo Gonzalez-Alfonso, a utilisé les archives d’Herschel pour dresser la première carte du centre galactique dans l’infrarouge lointain.

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Centre galactique en infrarouge lointain ; crédit image : NASA, ESA et M. Extaluze

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Plan large : 715 x 977 pixels

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Cette carte est bien sur en fausses couleurs, les matériaux très froids (23° au dessus du zéro absolu) apparaissent en rouge, les matériaux (relativement) moins froids en bleu. La carte couvre une région d’environ 50 années lumière de longueur.

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Au centre de notre Voie Lactée se trouve un trou noir dont la masse est estimée à un peu plus de 4 millions de Soleils. Il apparaît ici comme SgrA* (Sagittaire A Star, sa dénomination officielle). Autour de lui le CND (pour disque circumnucléaire) s’étend sur 8 années lumière, une structure en forme de beignet composée de gaz neutre et d’un millier d’étoiles individuelles !

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Tout autour un dense nuage moléculaire s’étend sur 700 années lumière, comprenant des amas d’étoiles déjà connus comme l’Arche ou le Quintuplet, contenant des étoiles supergéantes formées il y a une dizaine de millions d’années ; des filaments de matières impressionnants et des régions encore particulièrement obscures et mal comprises. Les astronomes estiment que la région interne du beignet entourant le trou noir central galactique équivaut au rayonnement lumineux de deux millions de Soleils.

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Le développement des techniques infrarouges pour l’étude de l’espace ne remonte encore qu’à une trentaine d’années dans le passé. Nous ne sommes encore qu’au début de l’histoire scientifique de la découverte et de l’analyse précise du cœur de notre galaxie.

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Source principale : Harvard Smithsonian Center for Astrophysics

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Supernova SN 2011dh

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Aujourd’hui promenade dominicale vers l’une des vedettes de la photographie astronomique, M51, la galaxie du Tourbillon, située à 31 millions d’années lumière de nous dans la Constellation des Chiens de Chasse.

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Le 31 mai 2011, une supernova, SN 2011dh, y a été découverte par Amédée Riou. Il s’agit de la troisième supernova détectée dans cette galaxie en moins de vingt ans, ce qui statistiquement est tout à fait exceptionnel. Très rapidement, une nuée d’observateurs tant amateurs que professionnels se sont tournés vers M51. A l’analyse de son spectre lumineux, la supernova a été classée comme de type IIb correspondant à une étoile massive ayant perdu seulement une partie de sa couche supérieure d’hydrogène.

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SN 2011dh ; crédit image : Chabot Space, Conrad Jung

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Une étude à paraître dans Astrophysical Journal Letters (PDF) signée par Justyn Maund (Dark Cosmology Center, Niels Bohr Institute, Université de Copenhague, Danemark), nous présente les études de la supernova faites par une équipe de scientifique au télescope Gemini Nord à Hawaï.

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Il a fallu attendre quelques jours et la fin du mauvais temps et de la neige sur le Mauna Kea pour que les scientifiques puissent observer la supernova dans le proche infrarouge grâce à l’instrument NIRI du Gemini avec l’aide du système d’optique adaptative ALTAIR.

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SN 2011dh, avant et après l’explosion vu par Hubble et par Gemini ; crédit image : Gemini Observatory

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Les mesures enregistrées par le Gemini ont été comparées à celles effectuées précédemment par le télescope spatial Hubble de la même région. Selon Morgan Fraser (Queens University, Belfast, Royaume Uni) l’étoile progénitrice de la supernova, située dans un amas d’étoiles, est une supergéante jaune vif. Sa température de surface était de 6 000 Kelvin (5 726° Celsius) soit assez similaire à celle de notre Soleil. Mais à sa naissance elle possédait l’équivalent de 13 masses solaires et brillait avant son agonie comme 100 000 soleils. Il est pour l’instant impossible d’affirmer si elle possédait ou non un compagnon plus petit.

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Le fait que l’étoile soit une supergéante jaune vif est un peu une exception dans la théorie habituelle des supernovae. Seulement deux cas similaires ont été dénombrés récemment mais sans certitude car les étoiles progénitrices étant situées beaucoup plus loin dans l’espace, les mesures sont moins précises.

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Le débat est ouvert quand aux explications possibles de la couleur jaune d’une supergéante (supposée traditionnellement être bleue pour les jeunes étoiles géantes) : présence de nuages de poussières, ou d’un compagnon ? Les études à venir sur SN 2011dh vont en partie répondre à cette question.

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Source principale : site Gemini Observatory

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Vesta, le 06 août 2011

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Vesta, le 06 août 2011 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS, DLR, IDA

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Plan large : 737 x 1 024 pixels

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Une “petite” vue de l’astéroïde Vesta (530 kilomètres de diamètre) pour débuter ce samedi. Elle a été effectuée par la sonde Dawn en orbite autour de la protoplanète le 06 août 2011 avec une résolution au sol de l’ordre de 250 mètres par pixel.

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Source : site NASA, JPL-Caltech, Dawn

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Nébuleuse planétaire du collier

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Nébuleuse du collier, crédit image NASA, ESA, The Hubble Heritage Team (AURA/STScI) et autres

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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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Une extraordinaire nébuleuse planétaire découverte récemment et vue ici par le télescope spatial Hubble le 2 juillet 2011 pendant 44 minutes au travers de filtres bleu (hydrogène), vert (oxygène) et rouge (azote).

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Surnommée à juste titre la “nébuleuse du collier”, elle se situe à environ 15 000 années lumière de nous dans la constellation de la Flèche. Elle s’étend sur une distance équivalente à celle de notre système solaire.

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Une nébuleuse planétaire est souvent caractéristique de la mort d’une étoile assez semblable à notre Soleil, expulsant sa matière dans l’espace. Comme nous l’avons vu dans les derniers articles sur le même sujet, lorsque sa forme est particulière les astronomes soupçonnent la présence d’un compagnon à l’étoile agonisante.

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C’est bien le cas pour PN G054.2-03.4, son nom de code scientifique. Il y a 10 000 ans, l’une des étoiles a grossi au stade de géante rouge au point d’envelopper son compagnon. Conséquence gravitationnelle, elle s’est mise à tourner si vite qu’elle a expulsé une grande partie de sa matière dans l’espace. En raison de la force centrifuge, la plupart des gaz se sont échappés le long de l’équateur de l’étoile formant un anneau. Les nœuds brillants comme des diamants dans le collier, sont de denses régions de gaz dans l’anneau resplendissant dans la lumière ultraviolette des étoiles centrales.

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Le couple d’étoile danse furieusement et passionnément au centre de son collier puisqu’elles orbitent l’une autour de l’autre en un peu plus d’une journée terrestre. On devine la suite…

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Source : Hubblesite

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