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Depuis mai 2009, l’Agence Spatiale Européenne (ESA) dispose d’un télescope spatial infrarouge très puissant : Herschel. Celui-ci est le premier dans son genre à pouvoir regarder dans l’infrarouge lointain et le submillimètrique en haute résolution. Scruter l’Univers dans ce type de longueurs d’ondes permet, par exemple, de détecter les étoiles en formation alors qu’elles sont encore protégées de leurs cocons de poussières et de gaz.

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Herschel est équipé d’un spectromètre, HIFI (acronyme pour Heterodyne Instrument for the Far-Infrared), qui en analysant la lumière permet de préciser la nature chimique des éléments observés. Celui-ci était tombé en panne en août 2009 par suite probable d’une collision de son système électronique avec une particule de haute énergie. Les scientifiques au sol ont réussi à le rendre de nouveau opérationnel le 14 janvier 2010 par l’intermédiaire de son système électronique de secours.

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Voici l’un des premiers spectres obtenus par HIFI depuis sa remise en fonction. Herschel regarde vers la nébuleuse d’Orion, la célèbre pépinière d’étoiles, connue pour être une des plus actives régions de notre galaxie, une véritable usine chimique.

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Eau et molécules organiques dans la nébuleuse d’Orion ; crédit image : ESA, HEXOS, HIFI

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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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Dans les cinq régions observées, HIFI a reconnu la présence d’eau et de molécules organiques, les briques élémentaires de la vie. Ont été identifiés par exemple, outre l’eau, le monoxyde de carbone, le formaldéhyde, le méthanol, le diméthyl éther, le cyanure d’hydrogène, oxyde et dioxyde de soufre. D’autres nouvelles molécules organiques devraient être prochainement identifiées.

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Les astronomes sont très satisfaits de HIFI par la qualité de ses résultats. Dans ce cas précis, ils devraient permettre de mieux comprendre les processus complexes de formation des molécules dans une zone de formation d’étoiles.

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Pour mémoire, avec son miroir primaire de 3,5 mètres, Herschel est actuellement le plus grand télescope spatial.

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Source : site Herschel

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Nous avons ici souvent l’occasion d’admirer les images de la nébuleuse d’Orion, cette gigantesque et magnifique pouponnière d’étoiles, brillante de mille feux sous le regard des télescopes.

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Ce soir notre regard s’élève dans une région plus sombre de cette constellation, un peu à l’écart de la célèbre « ceinture d’Orion »

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Autour de NGC 1788 ; crédit image : ESO, Sky Digital Survey 2

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 200 x 1 600 pixels

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Dans cette grande nébulosité sombre resplendit, vu sa forme, une chauve-souris cosmique. Voici plus en détail NGC 1788, le nom scientifique de notre chauve-souris cosmique, vu par l’instrument Wield Field Imager du télescope de 2,2 mètres MPG de l’ESO, installé sur le site de La Sila au Chili.

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NGC 1788 ; crédit image : ESO

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 200 x 1 600 pixels

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NGC 1788 est une nébuleuse dite de réflexion, la lumière provenant d’un groupe de très jeunes étoiles est dispersée dans les nuages de gaz et de poussières les entourant. Elles sont très jeunes, âgées seulement d’un million d’années, la plupart encore tout à fait invisibles, cachées dans leurs cocons de poussières mais détectables dans la gamme des infrarouges. La plus importante, HD 293815, luit au centre de l’image juste au-dessus de l’imposant et sombre nuage de poussières traversant la nébuleuse.

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Si NGC 1788 apparaît à première vue écartée de la nébuleuse d’Orion, les études montrent que malgré la distance, c’est bien le souffle des étoiles super massives de la nébuleuse d’Orion, qui a permis la contraction de ce nuage de gaz et la création de cette nouvelle génération d’étoiles. Suivant le souffle, de droite à gauche en provenance d’Orion , les étoiles déjà formées se trouvent à la droite du nuage, celles en train de se former sur leur gauche, et nous pouvons détecter sur la gauche du nuage le bord vertical rouge signalant la fixation des nuages d’hydrogène prêts à se contracter pour former à leur tour la future génération d’étoiles !

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Source : ESO

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Dans le prolongement de la note précédente, ce 3 mars 2010 a eu lieu une autre brève rencontre dans l’espace. La sonde Mars Express de l’ESA a croisé l’une des deux lunes de Mars à une distance de seulement 67 kilomètres : Phobos (27 x 22 x 19 km).

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Phobos (voir note du 03 août 2008) a été soit capturée par Mars ou est le résultat d’un choc titanesque qui a envoyé des débris martiens dans l’espace. Les scientifiques estiment qu’il ne s’agit pas d’un bloc compact, mais plutôt d’un conglomérat de débris. Pour ce survol, ce sont les instruments radars de la sonde qui ont été mis à contribution. D’autres passages au près de la lune sont prévus ce mois-ci, la caméra haute-résolution de Mars Express sera alors mise à contribution.

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Pour patienter voici un détail de Phobos pris lors du survol du 03 août 2008 d’une distance de 656 kilomètres avec une résolution de 6 mètres par pixel.

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Phobos détail ; crédit image : ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

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Plan large : 1 008 x 1 018 pixels

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Source : ESA Space Science

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La sonde Cassini avait rendez-vous ce 3 mars 2010 avec Hélène. Voici 3 clichés pris sur le vif de leur brève rencontre… (Les images sont non traitées, prises dans la lumière visible, et offertes immédiatement au public par le CICLOPS, le centre qui gère l’imagerie de Cassini. Elles seront calibrées et analysées dans les mois à venir)

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Hélène 1 ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Distance 19 000 kilomètres d’Hélène où la résolution est de 235 mètres par pixel

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Hélène 2 ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Distance 19 000 kilomètres d’Hélène où la résolution est de 113 mètres par pixel

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Hélène 3 ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Distance 24 000 kilomètres d’Hélène où la résolution est de 143 mètres par pixel

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Hélène a été découverte en 1980 par deux astronomes français P. Laques et J. Lecacheux sur des clichés pris par l’Observatoire du Pic du Midi. Elle est l’un des petits satellites de Saturne ( 36 x 32 x 30 km ). Son orbite, de 337 400 km autour de Saturne, coïncide avec celle de Dione (à prononcer Dioné) dont elle est l’un des satellites troyens. C’est à dire qu’elle est située à un point d”équilibre gravitationnel (dit point de Lagrange) par rapport à Dione. Elle parcourt la même orbite que Dione (1 118 km de diamètre) autour de Saturne, mais 60° en avant, alors que Pollux, (Polydeuces), se situe, lui, 60° en arrière de Dione.

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Source : CICLOPS

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NGC 1068, crédit image : NASA, CXC, Evans et autres, STScI, NSF, NRAO, VLA

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Plan large : 864 x 821 pixels

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Cette vue de la galaxie spirale NGC 1068 est particulièrement saisissante. Elle combine aux enregistrements réalisés dans le visible par le télescope spatial Hubble en vert, celles prises dans la gamme des rayons X par le télescope spatial Chandra en rouge et en bleu celles enregistrées par le radio-télescope du Very Large Array. La structure en spirale de NGC 1068 est très bien rendue par les données en visible et rayons X, le vent de particules émanant du trou noir central est mis en évidence par les données radio.

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NGC 1068 est une galaxie spirale très brillante, située seulement à une cinquantaine de millions d’années lumière de nous dans la constellation de la Baleine.

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Pendant longtemps les astronomes ont estimé que la taille des trous noirs galactiques centraux évoluait en fonction de celle de leur galaxie. Ils ont appris que pour ce qui concerne les très gros trous noirs supermassifs, leur action était telle qu’elle empêchait la formation de nouvelles étoiles dans tout leur bulbe galactique (voir par exemple note du 26 août 2006). Mais qu’en est-il pour les trous noirs supermassifs plus ordinaires ?

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Dan Evans (Massachussetts Institute of Technology) s’est attaché, avec son équipe, à cette problématique et vient d’en présenter les résultats à Kona, à Hawaï, lors de la réunion de la Société astronomique américaine.

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Pour se faire ils ont utilisé Chandra pendant l’équivalent de cinq jours pour étudier la galaxie NGC 1068. Elle possède un trou noir supermassif deux fois plus massif que celui de notre Voie Lactée : Centaurus A* ; mais, à la différence de ce dernier, il est beaucoup plus actif !

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Les astronomes ont constaté l’existence d’un vent de particules émanent du trou noir à plus de 1,6 millions de km/h. Il est probablement généré par les gaz environnant le trou noir, chauffés et accélérés dans son disque d’accrétion. Une partie s’engouffre dans le trou noir mais l’autre partie en réchappe en émettant de très importantes radiations X. Les données très fines enregistrées par les scientifiques leur ont permis de calculer que chaque année l’équivalent de plusieurs masses solaires sont déposées sur de grandes distances jusqu’à 3 000 années lumière du trou noir. Ces vents transportent suffisamment d’énergie pour réchauffer tous les nuages environnants. Or les étoiles se forment seulement à partir de la contraction de nuages de gaz froids. Ainsi, pour les galaxies hébergeant un trou noir supermassif quelconque, si celui-ci est très actif, aucune étoile ne peut plus se former dans son cœur incandescent !

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Source : site Chandra

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Parmi les nombreux clichés enregistrés par la sonde Messenger lors de ses trois survols de Mercure, nous avons eu plusieurs fois l’occasion de découvrir de longs escarpements sur la surface de la planète (voir dernière note sur le sujet du 24 novembre 2009). Ils sont dus à une contraction, un raccourcissement horizontal de la croûte mercurienne.

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Failles sur Mercure ; crédit image : NASA, JHUAPL, Carnegie

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Plan large : 1 050 x 1 205 pixels

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Beaucoup plus rares sont les traces d’une extension, un étirement horizontal, de la croûte. En voici une preuve par l’image réalisée celle-ci par Messenger lors de son survol du 29 septembre 2009. Les deux lignes parallèles mises en évidences par les flèches couleur orange sont deux failles créées par suite d’un allongement de la croûte martienne.

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Des traces de volcanisme (voir note du 18 novembre 2009) ont aussi été repérées par la sonde : la surface de Mercure est, où était dans un passé très récent, active.

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Source : site MESSENGER

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Après le Petit et le Grand Nuages de Magellan, restons dans le domaine des galaxies naines irrégulières.

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NGC 1427A ; crédit image : ESO

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Plan large : 1 024 x 1 020 pixels

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Plan très large : 1 935 x 1 927 pixels

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NGC 1427A se situe à une soixantaine d’années lumière de nous dans la Constellation du Fourneau. Elle traverse l’amas galactique du Fourneau à la colossale vitesse de 2 millions de km/h en subissant l’attraction gravitationnelle de ses grandes voisines. Ce qui explique son aspect tourmenté et la création de toute une nouvelle génération d’étoiles qui apparaissent du fait de son déplacement rapide s’étaler sous forme d’un boomerang.

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Cette image a été réalisée au travers de filtres par l’instrument FORS, monté sur l’un des quatre télescopes de 8,2 mètres du Very Large Telescope de l’ESO, construit au sommet du Cerro Paranal au Chili.

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Source : ESO

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Ce soir, je me fais plaisir, et j’espère vous en faire autant en retournant vers mes chouchous de l’espace : les Grand et Petit Nuages de Magellan : deux galaxies naines, satellites de notre Voie Lactée, visibles à l’œil nu, mais malheureusement uniquement de l’hémisphère Sud.

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Donc dirigeons nos regards vers le Petit Nuage de Magellan, situé à 210 000 années lumière de nous dans la constellation australe du Toucan.

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Petit Nuage de Magellan, autour de NGC 346 ; crédit image : ESO, Digital Sky Survey 2, Davide De Martin

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 200 x 1 600 pixels

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Pour découvrir cette magnifique nébuleuse dénommée NGC 346. Le cliché a été réalisé au travers de filtres par l’instrument Wield Field Imager installé au foyer du télescope de 2,2 mètres MPG de l’ESO, construit sur le site de La Silla au Chili.

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NGC 346 ; crédit : ESO

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 200 x 1 600 pixels

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NGC 346 s’étend sur environ 200 années lumière, soit cinquante fois la distance de notre soleil à l’étoile la plus proche. Il s’agit d’une pouponnière d’étoiles ; elles sont toutes nées de l’effondrement d’un même nuage de gaz primordial. NGC 346 est dite une nébuleuse par émission, c’est à dire que les gaz qu’elle contient ont été chauffés par les radiations des jeunes étoiles jusqu’à ce qu’ils émettent leur propre lumière.

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Beaucoup des étoiles de NGC 346 sont très jeunes, quelques millions d’années seulement. Les vents puissants émis par une jeune étoile supermassive irradient les nuages de gaz environnants nous offrant ce magnifique spectacle de dentelle cosmique ou de toile d’araignée céleste. Ils sont compressés, accélérant l’effondrement du nuage de gaz primordial et permettant ainsi la formation de très nombreuses jeunes étoiles. Celles-ci apparaissent donc pratiquement simultanément et forment un amas d’étoiles dans une zone relativement restreinte de l’espace. NGC 346 est un amas d’étoile dit ouvert car la gravité globale des étoiles n’est pas suffisante pour les lier durablement durant de longues périodes. Elles vont s’éparpiller seules ou par couples dans le Petit Nuage de Magellan. Et qui sait, en fonction des interactions complexes entre la galaxie naine et la nôtre, certaines au cours des milliards d’années seront peut-être incorporées au sein de notre Voie Lactée.

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Source : ESO

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Encelade : les geysers glacés, détails de Baghdad Sulcus

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Nous avons souvent eu l’occasion d’évoquer ici les étonnants geysers émanant d’une région dénommée « les griffes du Tigre » près du pôle sud d’Encelade, lune glacée de Saturne.

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CICLOPS, le centre qui gère l’imagerie de la sonde Cassini, vient de publier de nouveaux clichés pris lors du survol d’Encelade du 21 novembre 2009. Ils sont les plus détaillés réalisés en lumière visible.

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Geysers d’Encelade ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 633 x 1 024 pixels

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Plan très large : 977 x 1 580 pixels

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Cette image a été créée à partir de la juxtaposition de deux clichés pris d’une distance de 14 000 km d’Encelade.

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Une trentaine de geysers sont discernables dont une vingtaine n ‘avaient jamais été identifiés auparavant. A noter qu’au moins un des geysers a perdu de son intensité par rapport aux observations précédentes.

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Contexte Encelade, Baghdad Sulcus : crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 1 016 x 1 016 pixels

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Voici la région des « Griffes du Tigre » vue par la caméra grand angle de Cassini d’une distance de 2 000 km d’Encelade avec une résolution de 116 mètres par pixel.

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L’encadré permet de situer Baghdad Sulcus qui sera détaillée dans les vues suivantes.

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Baghdad Sulcus ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 1 024 x 561 pixels

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Plan très large : 5 855 x 3 205 pixels

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Baghdad Sulcus se poursuit sur près de 175 km de long jusqu’au pôle sud d’Encelade. Cette mosaïque d’images nous permet d’en suivre près de 40 kilomètres. Les clichés ont été pris d’une altitude de 2 000 à 3 000 km avec une résolution allant jusqu’à 11 mètres par pixel !

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Baghdad Sulcus s’étend ici transversalement ; ses vallées en forme de V ont une profondeur de 500 mètres. Les flancs des fractures semblent enduits de dépôts lisses de particules émanant des geysers, ponctués de blocs de glaces larges de plusieurs dizaines de mètres.

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Baghdad Sulcus, données spectromètre ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 1 024 x 561 pixels

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Plan très large : 5 855 x 3 205 pixels

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Sur l’image précédente ont été juxtaposées les données enregistrées par le spectromètre infrarouge de la sonde Cassini. Les couleurs ne reflètent pas directement la chaleur au fond des failles car elles tiennent compte de la réflexion de la lumière solaire sur la glace. Toujours est-il que les points les plus « chauds » d’où jaillissent les geysers atteignent – 93° C alors que la température de surface d’Encelade est normalement de l’ordre de – 198° C.

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Pour mémoire la communauté scientifique tend de plus à penser que la croûte glacée d’Encelade cache une importante cavité d’eau liquide.

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Source principale : CICLOPS

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Un article paru dans la version de février d’Astronomical Journal vient de faire sensation dans la communauté scientifique. Il est signé par une équipe internationale de chercheurs dirigée entre autres par Pat Durrell (Youngstown State University).

Ils ont découvert l’équivalent d’un dinosaure vivant dans le bestiaire des objets cosmiques.

La création d’une galaxie comme la nôtre se décide dès les premiers milliards d’années de l’histoire de l’Univers par fusion des premières galaxies naines.

Or les chercheurs ont découvert l’équivalent d’un tel processus presque à notre porte puisque l’action se situe à « seulement » 166 millions d’années lumière de nous (Eridan).

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Hickson 31 ; crédit image : NASA, ESA, English (U. Manitoba), Gallagher (U. Western Ontario)

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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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Voici Hickson Compact Group 31, image composite, réalisée dans le visible à partir des données enregistrées par le télescope spatial Hubble, dans l’infrarouge par le télescope spatial Spitzer et dans l’ultraviolet par le télescope spatial GALEX.

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L’objet le plus brillant à gauche, déformé, est le résultat de la collision de deux galaxies naines. La galaxie naine en forme de cigare au dessus est aussi en interaction avec elles. Des « ponts » d’étoiles les relient, de même qu’une longue ligne d’étoiles rattache le quatrième membre du groupe en bas à droite. L’étoile brillante au milieu est bien sur une étoile du premier plan. Chaque galaxie naine à une taille équivalente à celle du Grand Nuage de Magellan, galaxie naine satellite de la Voie Lactée.

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Les plus vieilles étoiles de ces galaxies ont environ 10 milliards d’années.

Il est possible que ces galaxies naines n’ont pu fusionner pendant toute cette période car elles se trouvent dans une zone particulièrement peu peuplée de l’Univers. Maintenant le processus est entamé, entraînant la création d’une myriade de nouvelles étoiles ; ces galaxies sont très riche en gaz (hydrogène), matière première pour la formation des étoiles. Ensembles elles occupent un volume de 75 000 années lumière, c’est dire moins grand que notre Voie Lactée. Les astronomes ont observés les points les plus brillants, chaque amas contient au moins cent mille étoiles à peine âgées de 10 million d’années chacune !

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A ce rythme de croissance, et en analysant les vitesses de déplacement des galaxies naines relativement lentes, les astronomes estiment qu’Hickson 31 se sera transformé dans un milliard d’année en une galaxie elliptique unique, forme d’évolution ultime pour une galaxie. Hickson 31 aura rattrapé en un « clin d’œil » son retard de croissance !

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Source principale : Hubblesite

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