Du ciel et de la terre

Encélade et Dioné les 2 et 3 mai 2012

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Toutes fraîches, c’est le cas de l’écrire, voici quelques unes des photos prises par la sonde Cassini, le 2 mai lorsqu’elle a survolé la lune de Saturne aux geysers glacés, Encélade à 74 kilomètres d’altitude, puis le 3 mai lors de son survol de Dioné à une distance de 8 000 kilomètres. Les photos bien sur sont brutes avec toutes les imperfections de transmission.

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Cassini croisera Titan le 22 mai 2012, puis son orbite va l’amener à côtoyer les hémisphères Nord et Sud de Saturne. Mis à part le 9 mars 2013 où Cassini croisera Rhéa, la sonde ne rencontrera plus (si elle fonctionne encore) de satellites de Saturne avant juin 2015. Elle retrouvera Encélade le 14 octobre 2015.

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Crédit images : NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute

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Source : site CICLOPS

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Encélade et les geysers, 2 mai 2012, distance 386 000 km

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Encélade, 2 mai 2012, distance 420 000 km

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Encélade et les geysers, 3 mai 2012, distance 116 000 km

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Plan large : 1024 x 1 024 pixels

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Encélade, 3 mai 2012, distance 420 000 km

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Plan large : 1024 x 1 024 pixels

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Dioné, 3 mai 2012, sur fond d’anneaux, distance 24 000 km

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Dioné, 3 mai 2012, distance 8 000 km

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Dioné, 3 mai 2012, distance 8 400 km

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Dioné, 3 mai 2012, distance 48 000 km

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Dioné, 3 mai 2012, distance 9 400 km

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Dioné, 3 mai 2012, distance 15 200 km

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Dioné, 3 mai 2012, distance 41 700 km

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Dioné, 3 mai 2012, distance 80 100 km

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Amas galactique Abell 1185 et au-delà

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Ce soir, grâce au télescope spatial Hubble, nous plongeons notre regard dans une zone particulièrement chaotique de l’Univers. Nous pénétrons dans le cœur de l’amas galactique Abell 1185. Il s’étend sur un million d’années lumière à près de 400 millions d’années lumière de nous dans la Constellation de la Grande Ourse. Un de ses membres les plus célèbres, La Guitare ou Arp 105, n’est pas visible ici.

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Abell 1185 ; crédit image : ESA, Hubble & NASA

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Tant de galaxies dans un petit espace d’Univers implique des interactions gravitationnelles. Elles entrent en collision ou fusionnent. La plupart des galaxies d’Abell 1185 sont des elliptiques géantes dont nous pouvons découvrir quelques exemples en bordure d’image. Mais notre œil, exercé par Hubble, nous permet de voir plus loin encore vers d’autres galaxies elliptiques ou spirales en arrière plan. Un abîme vertigineux !

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Source : site Hubble, ESA

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Amas globulaire Munoz 1 ; où il est de nouveau question de la matière noire

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Un article (*1) à paraître dans Astrophysical Journal Letters nous permet de faire connaissance avec un amas globulaire tout à fait particulier. Un amas globulaire est dans le bestiaire céleste tout simplement le rassemblement d’un groupe d’étoiles toutes liées gravitationnellement les unes aux autres ; ce qui lui confère une forme sphérique. La plupart des amas globulaires possèdent 100 000 étoiles et beaucoup plus. Munoz 1 en contient 500, “ce qui est très surprenant” commente son découvreur : Ricardo Munoz, Université du Chili.

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Amas globulaire Munoz 1 ; crédit image : Geha et Munoz

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“Je travaillais sur la galaxie naine de la Petite Ourse, lorsque j’ai remarqué qu’il y avait cet objet minuscule juste à côté”, explique Munoz. La luminosité de Munoz 1 est équivalente à celle de 120 Soleils. “C’est ridiculement faible”, confirme l’astronome de l’Université de Yale, Maria Geha. “Des étoiles individuelles surpassent la luminosité de l’ensemble de l’amas.” Munoz 1 rejoint ainsi Segue 3 comme, en orbite autour de la Voie Lactée, les plus sombres rassemblements de vieilles étoiles répertoriés.

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La découverte de Munoz 1 est le résultat d’une enquête effectuée en 2009 et 2010 grâce à la caméra MegaCam installée sur le Télescope Canada, France, Hawaï (CFHT) construit sur le Mauna Kea à Hawaï. Elle a été confirmée par le spectrographe DEIMOS du Keck, construit lui aussi sur le Mauna Kea.

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“Presque chaque galaxie possède dans son entourage des amas globulaires”, explique Geha. “L’analyse du spectrographe du Keck a été indispensable pour mesurer les vitesses relatives de l’amas et de la galaxie naine de la Petite Ourse, car nous pensions que les deux évoluaient ensemble.”

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Les résultats ont prouvé le contraire. Leurs destinations et vitesses différent. L’analyse de leurs luminosités et couleurs d’étoiles suggère qu’en fait Munoz 1 se situe 100 000 années lumière en avant de la galaxie naine de la Petite Ourse.

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“Quant à savoir pourquoi Munoz 1 est-il si petit, le scénario le plus probable est qu’au cours des milliards d’années il a perdu ses étoiles”, explique Geha. Peut-être a-t-il traversé la Voie Lactée, mais pour l’instant son orbite autour de notre galaxie est inconnue.

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Peut-être, l’aspect le plus intriguant dans la découverte de Munoz 1 n’est pas sa rareté. Après tout l’enquête du CFHT ne couvre que 40° sur les 40 000° du ciel. “En supposant que nous n’ayons pas eu la chance de découvrir quelque chose de très rare, il pourrait en exister beaucoup d’autres dans le ciel”, déclare Geha.

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“Pour vraiment comprendre la nature de Munoz 1, il nous faut mesurer sa masse”, ajoute Munoz. Pour ce faire, les astronomes doivent mesurer les vitesses d’étoiles individuelles dans l’amas et de comparer leurs déplacements les unes par rapport aux autres. Il est alors possible d’en déduire la masse globale de l’amas. Mesure très importante car elle vient prendre place dans le débat de fond qui anime depuis quelques temps la communauté scientifique. Car très récemment les astronomes se sont aperçus que les galaxies naines entourant notre Voie Lactée contenaient une masse bien plus importante que prévue et donc de grandes quantités de matière noire… Ce débat est à la pointe de l’actualité astronomique. Vous pouvez en avoir un autre aperçu dans l’article publié sur ce blog le samedi 30 juillet 2011 (*2). Avec Munoz-1 peut-être le record de la galaxie naine la plus sombre (possédant le plus de matière noire) détenu par Segue 1 va-t-il être battu ?

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Source principale : site Keck Observatory

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Note personnelle :

Par ailleurs, et pour information, une autre étude récente annonce que l’environnement de notre Soleil est pratiquement dépourvu de présence de matière noire, ce qui rend hypothétiques toutes les recherches locales sur la présence de la matière noire…

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Saturne, 19 janvier 2012

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Saturne, Téthys et Encélade ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, SSI

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Plan large : 830 x 1 016 pixels

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Téthys, 1 062 kilomètres de diamètre, apparaît à l’extrême gauche de cette image prise le 19 janvier 2012 en lumière visible verte par la sonde Cassini en orbite autour de Saturne. A sa droite et très proche de Saturne, le petit grain lumineux correspond à la lune Encélade (504 kilomètres de diamètre. Et sur l’hémisphère sud de Saturne (diamètre moyen 116 000 kilomètres) se projette l’ombre gigantesque des anneaux du Seigneur des lieux.

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Cassini regarde vers le Sud, juste en dessous du côté non ensoleillé des anneaux. Elle se trouve alors à une distance de 2,9 millions de kilomètres de Saturne où la résolution est de l’ordre de 167 kilomètres par pixel.

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Source : site CICLOPS

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Vesta, cinq cratères de l’hémisphère sud

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Nous voici de nouveau à bord de la sonde Dawn de la NASA pour examiner quelques portions de la surface du deuxième plus gros astéroïde de la ceinture d’astéroïdes située entre Mars et Jupiter : Vesta (530 kilomètres de diamètre).

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Crédit images : NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS, DLR, IDA

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Source : site Dawn, NASA

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Vesta, cratère Aquilia

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Cette image a été prise par la caméra de cadrage de la sonde Dawn au travers d’un filtre clair le 16 octobre 2011. D’une altitude de 700 kilomètres, Dawn survole la région Pinaria de l’hémisphère sud vestan avec une résolution au sol de l’ordre de 68 mètres par pixel.

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Aquilia, le grand cratère en haut à droite de l’image, possède un diamètre de 37 kilomètres. Sa bordure inférieure est particulièrement dégradée par des débris d’effondrements qui ont envahi le cratère. La falaise supérieure droite d’Aquilia présente de nombreuses rainures et crêtes probablement dues à des phénomènes d’affaissements de terrains sur de plus petites échelles.

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Vesta, cratère Canuleia

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Cette image a été prise par la caméra de cadrage de la sonde Dawn au travers d’un filtre clair le 27 octobre 2011. D’une altitude de 700 kilomètres, Dawn survole la région Urbania de l’hémisphère sud vestan avec une résolution au sol de l’ordre de 65 mètres par pixel.

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Le diamètre moyen du cratère Canuleia situé dans la région supérieure gauche de cette image est de 11 kilomètres, mais sa forme est irrégulière. Il est plus long en coordonnées horizontales que verticales. Autre aspect intéressant de Canuleia : le matériel lumineux diffus que l’on retrouve à l’intérieur et à l’extérieur de sa bordure marquée par crêtes et ravins. De même, à noter le patch de matière sombre avec une extrémité arrondie de l’intérieur vers l’extérieur dans le quadrant intérieur gauche du cratère. L’environnement de Canuleia est marquée par les rainures incurvées et les crêtes caractéristiques des terrains de l’hémisphère sud de Vesta.

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Vesta, cratères Sossia et Canuleia

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Cette image a été prise par la caméra de cadrage de la sonde Dawn au travers d’un filtre clair le 20 octobre 2011. D’une altitude de 700 kilomètres, Dawn survole la région Urbania de l’hémisphère sud vestan avec une résolution au sol de l’ordre de 64 mètres par pixel.

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En haut à droite, comme nous reconnaissons le cratère Canuleia, intéressons-nous à celui près du centre de l’image. Le cratère Sossia a un diamètre 8 kilomètres et est entouré par des zones de matériaux sombres. Une de ces zones est associée à un petit cratère situé juste en bas à droite de sa bordure. L’autre est située le long de sa bordure supérieure gauche et s’étend sur de longues stries curvilignes. Sossia présente aussi des matériaux lumineux dans son cratère mais dans de moindres proportions que pour le cratère Canuleia.

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Vesta, cratère Drusilla

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Cette image a été prise par la caméra de cadrage de la sonde Dawn au travers d’un filtre clair le 15 octobre 2011. D’une altitude de 700 kilomètres, Dawn survole la région Numisia de l’hémisphère sud vestan avec une résolution au sol de l’ordre de 63 mètres par pixel.

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Au centre de l’image voici le cratère Drusilla. Son diamètre est estimé à 21 kilomètres encore que son aspect soit très irrégulier. Drusilla est encore relativement récent mais il est rempli de beaucoup de débris provenant de l’effondrement d’une partie de sa base. Juste à côté de sa partie supérieure droite est reconnaissable un cratère de forme similaire mais déjà très dégradé.

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Vesta, cratère Eusebia

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Cette image a été prise par la caméra de cadrage de la sonde Dawn au travers d’un filtre clair le 11 octobre 2011. D’une altitude de 700 kilomètres, Dawn survole la région Tuccia de l’hémisphère sud vestan avec une résolution au sol de l’ordre de 68 mètres par pixel.

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Le rebord du cratère Eusebia, situé au centre de l’image et large d’environ 26 kilomètres, présente un aspect qui fait penser à un impact encore relativement récent. Comme beaucoup d’autres cratères de Vesta sa forme est irrégulière et sa bordure présente des crêtes et des ravins, en particulier sur son côté droit. Son plancher est aussi marqué par de nombreux petits cratères (donc plus récents) larges de moins d’un kilomètre.

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Phœbé

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La parution d’un article dans l’édition d’avril de la revue scientifique Icarus nous permet de faire connaissance avec une lune extérieure de Saturne : Phœbé, sujet non encore abordé ici depuis la spécialisation de ce blog dans l’actualité astronomique.

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Phœbé est la neuvième lune de Saturne a avoir été découverte. Elle a été repérée par l’astronome américain Pickering en 1899 à partir de plaques photographiques. Elle orbite en un peu plus de 550 jours autour de Saturne à des distances variant entre 11 et 15 millions de kilomètres ! Son orbite est inclinée de 175° par rapport à l’écliptique solaire et surtout elle est rétrograde par rapport aux autres lunes orbitant autour de Saturne. Son diamètre moyen est de l’ordre de 220 kilomètres.

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Phœbé, 11 juin 2004, mosaïque ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, SSI

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Plan large : 1 184 x 813 pixels

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Voici Phœbé, en mosaïque de deux images prises par la sonde Cassini lors de sa rencontre avec la lune de Saturne le 11 juin 2004, à une distance de 32 500 kilomètres. La résolution est de l’ordre de 190 mètres par pixel.

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Sur cette vue, Phœbé semble être riche en glaces recouvertes de matériau sombre. Certaines zones, en particulier en bas à droite, sont particulièrement brillantes et surexposées.

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Phœbé, 11 juin 2004, détail ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, SSI

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Plan large : 1 012 x 1 024 pixels

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Sur cette vue plus détaillée de la précédente, la résolution est d’environ 70 mètres par pixel. Le cratère sur la gauche, avec la plupart des stries lumineuses, possède un diamètre de 45 kilomètres ; il fait partie d’une dépression plus large d’une centaine de kilomètres. Ses pentes vers le plancher bosselé ont un dénivelé d’une vingtaine de kilomètres tandis que les bandes lumineuses s’étendent généralement sur une dizaine de kilomètres. Les bandes lumineuses semblent bien concrétiser l’idée que Phœbé possède une croûte de glace recouverte de matériau sombre. Les glissements de terrains laissent apparaître la glace sous-jacente.

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Phœbé, un planétisimal sphérique ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, SSI

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Plan large : 927 x 1 235 pixels

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Cette suite de vues de Phœbé, en rotation de 90° image par image, réalisée d’après les enregistrements de la sonde Cassini, démontre la forme presque sphérique de la lune.

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“Contrairement à des objets primitifs comme des comètes, Phœbé semble avoir continué à évoluer pendant un certain temps avant de se stabiliser. Les objets comme Phœbé sont soupçonnés s’être condensés très rapidement. Par conséquent, ils représentent les briques élémentaires de la construction et donnent des indices aux scientifiques sur les conditions de l’époque de la naissance des planètes et des lunes.”, commente Julie Castillo-Rogez, NASA, JPL.

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La nouvelle étude sur Phœbé conclue que la lune est originaire de la lointaine Ceinture de Kuiper au-delà de l’orbite de Neptune. Phœbé était sphérique et chaude au début de son histoire, son cœur est plus dense et rocheux. Sa densité est équivalente à celle de Pluton, un autre objet, beaucoup plus connu, de la Ceinture de Kuiper. Phœbé est susceptible d’avoir été capturée par Saturne quand elle est passée à proximité de la planète géante.

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“En combinant les données acquises par Cassini à des simulations numériques précédemment appliquées à d’autres corps du système solaire, nous avons été en mesure de remonter dans le temps et de clarifier pourquoi Phœbé est si différente des autres lunes du système de Saturne”, déclare Jonathan Lunine, co-auteur de l’étude, membre de l’équipe Cassini, Cornell University.

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Les analyses suggèrent que Phœbé est née dans les trois premiers millions d’années de l’histoire du système solaire, il y a 4,5 milliards. La lune peut avoir été poreuse mais semble s’être tassée sur elle-même en se réchauffant. Sa densité est de 40 % supérieure à celle des autres lunes de Saturne.

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“De sa forme vue par Cassini et par la modélisation de l’histoire de ses impacts visibles, on peut penser que Phœbé est née sous une forme sphérique plutôt que sous une forme irrégulière modelée en sphère par des impacts ultérieurs.” affirme Peter Thomas, co-auteur de l’étude, membre de l’équipe Cassini, Cornell University.

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Issue de la désintégration des éléments radioactifs de son cœur, Phœbé est restée chaude pendant des dizaines de millions d’années avant de se refroidir complètement. Chaleur suffisante pour accueillir de l’eau liquide à une certaine époque, ce qui pourrait expliquer la présence de matières riches en eau détectée précédemment par la sonde Cassini.

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Phœbé a survécu au grand réaménagement de l’ensemble du système solaire au début de son histoire pour finalement trouver sa place comme lune atypique du système de Saturne.

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Source principale : site Cassini Solstice Mission

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Nébuleuse de l’œuf

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Ce soir, grâce au télescope spatial Hubble, nous découvrons une phase très brève dans l’existence d’une étoile de type solaire en fin de vie. Cette phase ne dure tout au plus que quelques milliers d’années et est appelée, à tord, nébuleuse protoplanétaire.

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Les restes chauds de l’étoile à court de carburant chauffent le centre de la nébuleuse, excitent les gaz qui émettent de puissants rayonnements lumineux. La faible durée de cette phase protoplanétaire implique donc une certaine rareté dans le spectacle céleste qui nous entoure d’autant qu’elle nécessite pour être repérée de puissants télescopes. Ainsi, celle-ci n’a été découverte que depuis une quarantaine d’année et elle est l’une des rares représentantes avérée de sa classe.

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Nébuleuse de l’œuf ; crédit image : ESA, Hubble, NASA

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Plan large : 1 203 x 1 280 pixels

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Elle est surnommée comme Nébuleuse de l’œuf. Vu sa luminosité, il est difficile de calculer sa distance exacte dans la constellation du Cygne. Les astronomes estiment que la Nébuleuse de l’œuf se situe à environ 3 000 années lumière de nous.

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L’étoile n’est pas visible, cachée au milieu d’un épais disque de poussières. De son cœur sont émis quatre puissants jets lumineux. Le mécanisme précis à l’origine de ces jets n’est pas connu, mais au vu des trous dans le disque de poussières, les astronomes pensent que l’étoile mourante possède un compagnon.

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La structure en pelure d’oignon qui entoure le cocon central correspond aux salves périodiques d’éjection de matériaux par l’étoile mourante. Les rafales semblent se succéder sur une période de quelques centaines d’années seulement.

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Cette image a été réalisée par la caméra WFC3 du télescope spatial Hubble dans les domaines du visible et de l’infrarouge.

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Source : site Hubble, ESA

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La double face du Sombrero

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La très célèbre galaxie du Sombrero (voir dernière note sur le sujet du premier mai 2007), alias NGC 4594 ou M104, refait la une de l’actualité grâce à un article paru dans les annales mensuelles de la Royal Astronomical Society, signé comme rapporteur principal par Dimitri Gadotti (European Southern Observatory, au Chili).

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La galaxie du Sombrero est située à 28 millions d’années lumière de nous dans la Constellation de la Vierge. Depuis la Terre, nous pouvons voir le bord mince de son disque plat et son bulbe central d’étoiles qui la fait ressembler à un chapeau à larges bords. Elle était habituellement considérée comme une galaxie spirale vue par la tranche.

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Mais grâce à de nouvelles observations réalisées en infrarouge par le télescope spatial infrarouge Spitzer de la NASA, le sombrero prends un tout autre aspect.

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Galaxie du Sombrero en infrarouge ; crédit image : NASA, JPL-Caltech

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Plan large : 2 400 x 1 970 pixels

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Galaxie du Sombrero en infrarouge 2 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech

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Plan large : 2 400 x 1 970 pixels

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L’infrarouge permet de mettre en évidence l’existence d’une galaxie elliptique géante (en bleu vert) au sein de laquelle se trouve une galaxie en forme de disque mince (visible en partie en rouge). Les couleurs sont conventionnelles et correspondent aux longueurs d’ondes infrarouge observées.

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“Le Sombrero est plus complexe qu’on ne le pensait”, commente Gadotti. “La seule façon de comprendre ce que nous savons du Sombrero est de l’imaginer comme l’imbrication de deux classes de galaxies l’une dans l’autre”.

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“Spitzer peut lire le registre fossile d’événements survenus il y a des milliards d’années au sein de cette belle galaxie archétypale”, explique Sean Carey, scientifique attaché au télescope Spitzer.

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En visible la galaxie semble être plongée dans un halo lumineux, que les scientifiques estimaient relativement petit et léger. Spitzer voit en infrarouge de vieilles étoiles derrière la poussière et révèle un halo équivalent à la taille et à la masse d’une galaxie elliptique géante.

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Bien qu’il soit tentant de penser que la galaxie elliptique géante ait absorbé dans le passé une galaxie spirale, les astronomes estiment que cet événement est très peu probable : la fusion aurait détruit la structure du disque spiral. Alors les scientifiques proposent un autre scénario : la galaxie elliptique géante a été inondée de nuages de gaz, il y a plus de neuf milliards d’années. En remontant dans le passé de l’Univers, les réseaux de nuages de gaz étaient beaucoup plus courants. Ils ont alimenté les galaxies, qui ainsi ont augmenté leurs masses. Pour ce qui concerne M104, la gravité aurait attiré les nuages de gaz près de son centre, ils se seraient, en tombant, enroulés sous la forme d’un disque plat tout autour du centre galactique. Et bien sur, à partir de la contraction de tels nuages, se seraient formées les étoiles maintenant visible dans le disque infrarouge.

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“Ce qui pose toute sorte de questions”, continue Rubén Sanchez-Janssen (ESO) autre auteur de l’article. “Comment un tel gigantesque disque a-t-il pu se créer et survivre au sein d’une aussi massive elliptique géante ? Ce processus s’est-il reproduit ailleurs dans l’Univers ?”

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Les chercheurs pensent que ces réponses pourraient les aider à comprendre et à reconstituer l’évolution d’autres galaxies. Ils citent en exemple l’extraordinaire galaxie Centaurus A qui semble être aussi une galaxie elliptique avec un disque interne. Mais ce dernier ne comprend pas beaucoup d’étoiles. Selon les savants, Centaurus A serait peut-être à un stade antérieur que celui atteint par la galaxie du Sombrero.

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Une autre réponse concerne les amas globulaires d’étoiles (de vieilles étoiles liées gravitationnellement les unes aux autres) au sein du Sombrero. Habituellement les scientifiques en dénombre quelques milliers dans les galaxies elliptiques pour une centaine dans une galaxie spirale comme la nôtre. Près de 2 000 amas globulaires ont été recensés dans la galaxie du Sombrero, chiffre qui jusque là étonnait fortement les scientifiques persuadés que le Sombrero était une classique galaxie spirale vue par la tranche.

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Source : site Spitzer, NASA

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NGC 6604

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Notre destination ce soir se situe juste au centre de cette image de contexte réalisée dans le cadre du programme Digital Sky Survey 2

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NGC 6604, contexte ; crédit image : ESO, DSS2

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Plan large : 1 039 x 1 280 pixels

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Grâce au télescope MPG/ESO de 2,2 mètres installé sur le site de La Silla au Chili, nous nous rendons à 5 500 années lumière d’ici dans la constellation du Serpent, juste à côté de la nébuleuse de l’Aigle (Messier 16).

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NGC 6604 ; crédit image : ESO

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Plan large : 1 241 x 1 280 pixels

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NGC 6604 est le groupement lumineux qui s’étend dans la partie haut-gauche de cette image. Il s’agit d’un jeune amas d’étoiles regroupant plus largement une centaine d’étoiles lumineuses bleues répertorié comme groupe stellaire Serpent OB (d’après la classe des étoiles qui le composent). Est associé à cet amas une énorme nébuleuse de gaz d’hydrogène ionisé (Sh2-54, Sh2 pour second catalogue Sharpless) et de denses nuages de poussières.

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Le souffle des jeunes étoiles chaudes de NGC 6604 est en train de contracter le nuage de gaz environnant. Même si la durée de vie de ces étoiles bleues est courte, elles seront très vite remplacées (à l’échelle astronomique) par la nouvelle génération d’étoiles qui s’y forment actuellement.

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Cette nurserie d’étoiles présente un attrait scientifique autre qu’esthétique car une intrigante colonne de gaz ionisé chaud émane de NGC 6604. De telles colonnes ont été vues assez souvent dans notre galaxie et même dans d’autres galaxies voisines, mais la situation de NGC 6604, proche pour la vue des télescopes terrestres et spatiaux, en fait une région particulièrement intéressante à observer.

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Cette colonne particulière, les astronomes emploie le terme de “cheminée” est perpendiculaire au plan galactique et s’étend sur l’étonnante distance de 650 années lumière. Les astronomes estiment que les étoiles chaudes de NGC 6604 sont responsables de l’activité de la cheminée, encore faut-il en comprendre les processus en œuvre.

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Source : site ESO

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Bataille de boules de neige dans l’anneau F de Saturne

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Aujourd’hui à la réunion de l’Union européenne des géosciences à Vienne en Autriche, l’anneau F de Saturne a retenu toute l’attention des spécialistes présents.

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Avec un rayon de 140 220 kilomètres, l’anneau F est le plus extérieur des anneaux de Saturne. La lune Prométhée (86 kilomètres de diamètre) crée sur l’anneau F au fur et à mesure de son orbite autour de lui, des perturbations prenant de jolies formes de jets ou de festons. Mais tout l’ensemble des 881 000 kilomètres occupés par l’anneau F est le théâtre d’interactions gravitationnelles avec des centaines de petites lunes de moins d’un kilomètre de diamètre. Le scientifiques estiment qu’elles se créent comme des “boules de neige” sous l’influence gravitationnelle de Prométhée lors de son passage. Les collisions des petites lunes avec l’anneau se produisent à des vitesses très douces de l’ordre de 2 mètres par seconde créant des jets dans l’anneau. Il a fallu aux scientifiques attachés à la sonde Cassini examiner minutieusement les 20 000 clichés pris par Cassini de l’anneau F au cours de sept années d’observations pour dénombrer la trace de 500 de ces petites lunes éphémères par leurs mini-jets.

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Les scientifiques ont classifié la trace de l’interaction de ces petites lunes avec l’anneau F par leur aspect.

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Anneau F de Saturne, mini-jets classiques

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Plan large : 1 312 x 1 985 pixels

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Sur le cliché ci-dessus voici 6 jets “classiques” de l’action des petites lunes sur l’anneau F. Sur les 3 images du haut, de gauche à droite, ils s’étendent sur 29, 136 et 155 kilomètres de long. Sur celles du bas, de gauche à droite, ils s’étendent sur 69, 207 et 51 kilomètres de long.

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Anneau F de Saturne, mini-jets exotiques

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Plan large : 1 301 x 1 320 pixels

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Cette image regroupe 4 des mini-jets les plus étranges repérés par Cassini. Souvent les jets sont solitaires mais comme sur l’image en haut à droite, ils peuvent apparaître en groupe et ressembler à la pointe d’un harpon. En haut à gauche, il s’agit d’un seul objet mais qui a laissé plusieurs traces en traversant l’anneau F ; la bande plus sombre correspondant probablement au matériel balayé par la petite lune. En bas à gauche plusieurs traces percutent les bords périphériques de l’anneau sans le traverser. Alors qu’en bas à droite, les traces font penser que la petite lune s’est brisée en traversant l’anneau F.

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Anneau F de Saturne, trace d’un mini-jet

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Dès son arrivée autour de Saturne, la sonde Cassini avait enregistré la trace de la collision d’une mini-lune entrant dans l’anneau F de Saturne, mais elle était passée inaperçue. Ce cliché a été enregistré le premier juillet 2004 ; les scientifiques n’ont découvert cette trace qu’en en recherchant de similaires très récemment. La trace s’étend ici sur 55 kilomètres de long.

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Anneau F de Saturne, vue du dessus

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Plan large : 2 500 x 3 500 pixels

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Ces six images montrent les variations de l’anneau F vues du dessus, dans sa globalité. Les trois supérieures ont été prises de gauche à droite respectivement les 23 décembre 2006, 27 février 2007, 17 mars 2007 ; les trois vues inférieures les 18 avril 2007, 7 janvier 2008, 24 février 2008. Saturne au centre est bien sur occulté. La taille radiale de l’anneau F a été grossie d’un facteur 140 pour mieux mettre en évidence les différentes structures de l’anneau.

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Les variations régulières sont principalement dues à l’interaction de Prométhée sur l’anneau qui peut créer et pousser des “boules de neige” (des conglomérats de glaces) de moins d’un kilomètre de diamètre vers l’anneau F. Elles laissent des traces s’étendant généralement sur une centaine de kilomètres.

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Mais d’autres procédés peuvent aussi être à l’œuvre. Dans l’image en haut à gauche, l’objet répertorié comme S/2004 S 6, probablement une petite lune, laisse une longue trace en haut à gauche de la vue. Dans les deux dernières images en bas, au milieu et à droite, un anneau lumineux en spirale est très visible. Il s’agit peut-être du même objet S/2004 S 6 en collision avec l’anneau. Il donne ainsi l’aspect de “brins multiples” à la forme de l’anneau F.

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Crédit images : NASA, JPL-Caltech, SSI

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Source : site CICLOPS

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