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La toile cosmique dans l'Univers distant dévoilée pour la première fois par le sondage VIPERS
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Le plus grand projet jamais réalisé par les télescopes de l'Observatoire Austral Européen (ESO) pour cartographier l'Univers en trois dimensions vient de se terminer avec la mesure précise de la position de plus de 90 000 galaxies lointaines [1]. La mise à disposition publique des données du sondage spectroscopique VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS) le 18 novembre a été l'occasion de la sortie d'une série de résultats de premier plan, qui mettent en lumière l'importance de la structure à grande échelle de l'Univers pour comprendre la cosmologie et la formation des galaxies. Ces travaux ont été menés par une équipe internationale dans laquelle des chercheurs français du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, du Centre de Physique Théorique de Marseille et de l'Institut d'Astrophysique de Paris sont fortement impliqués.
Le sondage spectroscopique VIPERS a été
mené pendant 8 ans à partir du spectrographe VIMOS
au Very Large Telescope de l'ESO. Le but de ce projet a été
de collecter des spectres de galaxies lointaines sur deux grands
volumes de l'Univers tel qu'il était entre 5 et 9 milliards
d'années après le Big Bang. L'échantillon de
galaxies obtenu a révélé de manière
très détaillée, et pour la première
fois à ces époques lointaines, comment les galaxies
étaient distribuées à grande échelle,
révélant une toile cosmique gigantesque, constituée
de vides, filaments et nœuds. Cette toile contient l'essentiel du
contenu en matière de l'Univers.
Plus d'informations Ces analyses ont été rendues possibles
grâce à la connaissance de la distribution tridimensionnelle
des galaxies, mais aussi par une analyse extrêmement
précise des images haute résolution du sondage CFHTLS
fournissant des informations essentielles sur leur morphologie [4].
Un autre pilier de ces travaux est l'imagerie acquise sur une large
palette de longueurs d'onde par l'équipe du LAM, conduite
par le doctorant Thibaud Moutard et Stéphane Arnouts, notamment
en ultraviolet avec le satellite GALEX et dans l'infrarouge proche
avec la camera WIRCam installée au CFHT. Ces données
analysées au sein du sondage VIPERS-MLS [5] ont permis de
connaître avec précision les propriétés
des galaxies comme leur masse stellaire et leur taux de formation
d'étoiles. - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) - Centre de Physique Théorique de Marseille (CPT) - Institut d'Astrophysique de Paris (IAP)
Note(s): (1) Illustration "Distribution spatiale des galaxies dans les deux champs explorés au cours du sondage VIPERS" : quand l'Univers avait entre 5 et 9 milliards d'années. Les galaxies sont indiquées par des cercles de taille variable proportionnellement à leur luminosité et les couleurs reproduisent la couleur intrinsèque observée des galaxies. Les galaxies rouges et oranges sont typiquement des galaxies de forme elliptique, dominées par des populations d'étoiles vieilles, et les bleues et vertes correspondent à des galaxies constituées d'étoiles jeunes, typiquement de forme spirale ou irrégulière. Le détail de la distribution des galaxies dans les données VIPERS montre clairement comment déjà à cette époque, les galaxies rouges occupaient préférentiellement les zones denses de la toile cosmique : les filaments et les intersections de filaments, et comment les propriétés des galaxies varient en fonction de l'environnement dans lequel elles vivent.
Reférences : [1] Scodeggio, M., & VIPERS Team, arXiv: 1611.07048
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Cérès, un objet trans-neptunien ?
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Une équipe internationale composée principalement de chercheurs français du LAM (CNRS-Aix-Marseille université) a révélé la présence de poussières exogènes à la surface de la planète naine Cérès, le plus gros astéroïde de la ceinture principale. Cette contamination provient vraisemblablement d'un nuage de poussières situé dans la ceinture principale externe et qui s'est formé à la suite d'une collision récente, il y a un moins de 10 millions d'années. Cette étude remet en question le lien de parenté entre Cérès et les astéroïdes de sa classe spectrale (dits de type C) et ouvre la possibilité d'une origine trans-neptunienne : Cérès et Orcus pourraient être « jumeaux ». Cette étude est publiée le 16 janvier 2017 dans The Astronomical Journal.
Les poussières interplanétaires, qui sont à l'origine de la plupart des étoiles filantes, représentent la fraction la plus importante de la matière extraterrestre accrétée par la Terre. Une équipe menée par Pierre Vernazza, CNRS au Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, LAM a démontré qu'il en est vraisemblablement de même pour les astéroïdes.Pierre Vernazza explique « en analysant les propriétés spectrales de la planète naine Cérès, nous avons détecté la présence d'un composant anhydre à sa surface (des particules fines de pyroxène). Or tous les modèles d'évolution thermique pour cet objet prédisent une surface composée uniquement de minéraux hydratés (carbonates, phyllosilicates). L'hypothèse d'une origine endogène pour les particules de pyroxène semble ainsi peu plausible et une origine exogène apparaît comme la plus probable ».
L'équipe s'est ensuite penchée sur
la source de cette contamination. Les bandes de poussières
produites au sein de la ceinture principale à la suite de
collisions majeures entre astéroïdes apparaissent comme
les sources les plus probables. En particulier, la bande dite alpha,
issue de la famille collisionelle Beagle (une sous famille de celle
de Thémis) s'est formée il y a moins de 10 millions
d'années et constitue une source majeure de poussières
dans la partie externe de la ceinture principale. Des observations
récentes ont par ailleurs montré que la poussière
de pyroxène est une des briques principales à partir
de laquelle le corps parent de la famille de Thémis s'est
formé. La bande de poussière alpha serait ainsi une
source de contamination plausible de la surface de Cérès.
Cette étude suggère par la même
occasion que la présence surprenante et à ce jour
inexpliquée de pyroxène à la surface des astéroïdes
métalliques est une conséquence directe de l'impact
de ces poussières. Ainsi, il semble que la contamination
par ces particules fines soit un processus global qui affecte la
surface de tous les astéroïdes situés à
proximité de cette bande de poussières.
Référence : Different origins or different evolutions? Decoding the spectral diversity among C-type asteroids, P. Vernazza, J. Castillo-Rogez, P. Beck, J. Emery, R. Brunetto, M.Delbo, M. Marsset, F. Marchis, O. Groussin, B. Zanda, P. Lamy, L. Jorda, O. Mousis, A. Delsanti, Z. Djouadi, Z. Dionnet, F. Borondics, B. Carry, The Astronomical Journal, 10p, 2017.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
ALMA commence ses observations du Soleil
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De nouvelles images acquises par le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA) au Chili ont révélé des détails invisibles de notre Soleil, notamment le coeur sombre et tortueux d'une tâche solaire dont la taille avoisine les deux diamètres terrestres. Ces images du Soleil sont les toutes premières obtenues au moyen d'un instrument dont l'ESO est partenaire. Les résultats ouvrent une nouvelle fenêtre d'observation des processus physiques qui gouvernent notre étoile. Les antennes d'ALMA ont été spécifiquement conçues pour pouvoir imager le Soleil sans être endommagées par l'intense flux de chaleur généré par la focalisation de la lumière.
ALMA observe une tâche solaire géante (1,25 millimètre) - Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Des astronomes ont exploité le riche potentiel d'ALMA pour imager le rayonnement millimétrique en provenance de la chromosphère solaire – cette région qui surplombe la photosphère, ou surface visible du Soleil. L'équipe de la campagne solaire, un groupe international d'astronomes européens, nord-américains et est-asiatiques, a produit des images témoignant de la capacité d'ALMA à scruter l'activité solaire à des longueurs d'ondes plus élevées que celles généralement observées depuis la surface de la Terre.
Les astronomes ont étudié le Soleil, scruté sa surface changeante et sondé son atmosphère énergétique de bien des façons au travers des siècles. Afin d'étayer leur compréhension des processus physiques à l'œuvre, en son sein et à sa surface, les astronomes doivent pouvoir l'observer sur l'ensemble du spectre électromagnétique – en particulier dans les domaines millimétrique et submillimétrique accessibles à ALMA.
La luminosité du Soleil est des milliards de fois supérieure à celle des objets faiblement brillants qu'ALMA observe généralement. Pour cette raison, les antennes d'ALMA ont été spécialement conçues pour leur permettre d'imager le Soleil dans le moindre détail grâce à la technique de la radio-interférométrie – sans pour autant être endommagées par l'intense chaleur générée par la focalisation de la lumière solaire. Ce travail aboutit à la production d'une série d'images qui toutes témoignent du potentiel unique d'ALMA, de sa capacité à étudier notre Soleil. Les données issues de la campagne d'observation solaire sont diffusées cette semaine à la communauté internationale d'astronomes, en vue d'une étude et d'une analyse approfondies.
L'équipe a observé une énorme tâche solaire aux longueurs d'onde de 1,25 et 3 millimètres correspondant à deux des bandes réceptrices d'ALMA. Les images révèlent des différences de températures entre les zones de la chromosphère solaire [1]. Comprendre la source de chaleur ainsi que la dynamique de la chromosphère solaire constituent des domaines clés de la recherche actuelle, qu'ALMA permettra d'aborder dans un avenir proche.
Les tâches solaires sont des phénomènes transitoires qui se produisent en des régions où le champ magnétique du Soleil se trouve extrêmement concentré et puissant. Leur température est inférieure à celle des régions environnantes, ce qui explique leur apparence relativement sombre.
Les deux images présentent des aspects différents qui résultent de la différence de longueurs d'onde entre les rayonnements incidents observés. Les longueurs d'onde plus courtes permettent de sonder le Soleil plus en profondeur. Ainsi, les images acquises à 1,25 millimètre révèlent les couches internes de la chromosphère, plus proches de la photosphère que les clichés obtenus à la longueur d'onde de 3 millimètres.
ALMA est le tout premier observatoire dont l'ESO est partenaire à permettre aux astronomes d'étudier l'étoile la plus proche de la Terre, à savoir notre Soleil. Tous les autres instruments de l'ESO sans exception doivent être protégés de l'intense radiation solaire afin d'éviter tout dommage. Les nouvelles capacités d'ALMA se traduiront par l'intégration d'astronomes solaires au sein de la communauté de l'ESO.
Note : [1] L'utilisation d'une seule et unique antenne d'ALMA a permis de cartographier l'intégralité du disque solaire à la longueur d'onde de 1,25 millimètre, grâce à une technique de balayage rapide. La précision et la rapidité d'observation permises par cette seule et unique antenne d'ALMA ont permis de dresser une carte du disque solaire en quelques minutes seulement. Ces cartes indiquent la distribution de températures au sein de la chromosphère sur l'intégralité du disque à faible résolution spatiale. Elles s'inscrivent donc en complément des images interférométriques détaillées de chacune des régions présentant un intérêt.
Plus d'informations : Le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA), une installation astronomique internationale, est le fruit d'un partenariat entre l'ESO, la U.S. National Science Foundation (NSF) et le National Institutes of Natural Sciences (NINS) du Japon en coopération avec le Chili. ALMA est financé par l'Observatoire Européen Austral (ESO) pour le compte de ces Etats membres, la NSF en coopération avec le National Research Council du Canada (NRC), le National Science Council of Tawain (NSC) et le NINS en coopération avec l'Academia Sinica (AS) in Taiwan et le Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).
La construction et la gestion d'ALMA sont supervisées par l'ESO pour le compte de ses Etats membres, par le National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dirigé par Associated Universities, Inc (AUI) en Amérique du Nord, et par le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) pour l'Asie de l'Est. L'Observatoire commun ALMA (JAO pour Joint ALMA Observatory) apporte un leadership et un management unifiés pour la construction, la mise en service et l'exploitation d'ALMA.
L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.
Liens :
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Comètes C/2017 A1 (PANSTARRS), P/2017 A2 = 2011 A5 (PANSTARRS), C/2017 A3 (Elenin)
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C/2017 A1 (PANSTARRS) Une nouvelle comète a été découverte sur les images CCD obtenues le 02 Janvier 2017 par les membres de l'équipe de recherche Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System) avec le télescope Ritchey-Chretien de 1.8m de Haleakala, Hawaii. La nature cométaire de l'objet a été confirmée par de nombreux observateurs après publication sur les pages NEOCP (NEO Confirmation Page) et PCCP (Possible Comet Confirmation Page) du Minor Planet Center.
Les éléments orbitaux paraboliques préliminaires de la comète C/2017 A1 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 17 Mai 2017 à une distance d'environ 2,3 UA du Soleil.
P/2017 A2 = 2011 A5 (PANSTARRS) Les membres de l'équipe de recherche Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System) ont découvert une nouvelle comète sur les images CCD obtenues le 02 Janvier 2017 avec le télescope Ritchey-Chretien de 1.8m de Haleakala, Hawaii. L'objet a été ensuite relié à un objet trouvé dans les données de Pan-STARRS 1 du 13 Janvier 2011 et du Mt Lemmon du 30 Janvier 2011, auquel il a été attribué la désignation de 2011 A5 pour ce retour.
Les éléments orbitaux paraboliques préliminaires de la comète P/2017 A2 = 2011 A5 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 22 Juin 2016 à une distance d'environ 2,2 UA du Soleil, et une période d'environ 5,6 ans pour cette comète de la ceinture principale (TJupiter > 3; 2.0 UA < a < 3.2 UA et q > 1.666 UA).
Satisfaisant aux conditions requises, la comète P/2017 A2 = 2011 A5 (PANSTARRS) a reçu la dénomination définitive de 348P/PANSTARRS en tant que 348ème comète périodique numérotée.
C/2017 A3 (Elenin) Une nouvelle comète a été découverte par Leonid Elenin sur les images CCD obtenues le 05 Janvier 2017 avec le télescope de 0.4-m f/2.4 à l'Observatoire ISON-SSO, Siding Spring. Après publication sur les pages NEOCP (NEO Confirmation Page) et PCCP (Possible Comet Confirmation Page) du Minor Planet Center, la nature comète de l'objet a été confirmée par de nombreux astrométristes.
Les éléments orbitaux paraboliques préliminaires de la comète C/2017 A3 (Elenin) indiquent un passage au périhélie le 20 Janvier 2017 à une distance d'environ 3,9 UA du Soleil.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
NIKA observe la fusion d'amas de galaxies
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Une équipe de chercheurs du consortium NIKA [1], dirigée par Rémi Adam (Laboratoire Lagrange – OCA, UCA, LPSC Grenoble, CNES), Iacopo Bartalucci et Gabriel Pratt (CEA Saclay), a obtenu pour la première fois une image de la vitesse du gaz lors de la fusion de plusieurs amas de galaxies. Ces observations offrent une nouvelle manière d'étudier la formation des amas comme composants essentiels des grandes structures, formés lors des événements les plus énergétiques dans l'Univers. Avant d'obtenir ces observations, le consortium NIKA, dirigé par Alain Benoît et Alessandro Monfardini (Institut Néel), a également construit, testé et mis en service l'instrument.
Les amas de galaxies : pièces fondamentales de notre Univers
L'Univers dans lequel nous vivons aujourd'hui a été façonné par la formation des grandes structures, qui ont commencé à se former par effondrement gravitationnel il y a environ 14 milliards d'années, juste après le Big Bang. Aujourd'hui, les plus grands objets gravitationnellement liés, qui constituent les pièces fondamentales de notre Univers, sont les amas de galaxies. Malgré leur nom, les amas de galaxies sont principalement composés de matière noire (~ 85%) et de gaz chaud ionisé (~ 12%), avec seulement quelques pourcents de leur masse contenue dans les galaxies. Pour cette raison, le processus de formation des amas est dominé par l'effondrement gravitationnel de la matière noire, le gaz et les galaxies "suivant" ce processus. Au cours de leur assemblage, les amas peuvent entrer en collision les uns avec les autres, avec une vitesse élevée. Ces fusions sont les événements les plus énergiques depuis le Big Bang et ils sont fondamentaux pour comprendre comment s'assemblent les structures dans l'Univers.
NIKA : un défi scientifique
Une façon d'étudier la vitesse des
amas est de mesurer l'empreinte de leur mouvement dans le rayonnement
du fond diffus cosmologique (CMB) par l'utilisation de l'effet Sunyaev-Zel'dovich
cinétique (kSZ). Cet effet provient du décalage Doppler
des photons du CMB quand ils interagissent avec les électrons
du gaz intra-amas qui se déplacent à grande vitesse.
L'effet kSZ est le seul moyen connu de mesurer directement la vitesse
particulière d'objets à des distances cosmologiques,
parce que contrairement à d'autres méthodes, le rayonnement
du CMB lui-même fournit une référence absolue
pour la mesure. Si son homologue thermique (l'effet Sunyaev-Zel'dovich
thermique, tSZ) est maintenant couramment utilisé pour mesurer
la pression du gaz dans les amas, l'effet kSZ reste quant à
lui très difficile à observer et seulement une poignée
de détections de faible signification statistique a été
obtenue jusqu'à présent.
Cette cartographie kSZ fournit la quantité
de mouvement du gaz intégrée sur la ligne de visée
par rapport au cadre de référence du CMB; c'est donc
une mine d'informations pour comprendre la physique des amas en
fusion. Les données ont révélé que les
deux sous-amas principaux de MACS J0717.5+3745, à savoir
B et C (Figure 1), sont en train de tomber l'un sur l'autre avec
une très grande quantité de mouvement (Figure 2, à
gauche). Rémi Adam souligne : « la simple détection
de l'effet kSZ est déjà un excellent résultat
en soi, mais quand nous avons réalisé que nous étions
en mesure d'en obtenir une carte, ce fut un succès considérable
pour nous ».
Notes : [1] Le consortium NIKA inclut des scientifiques, ingénieurs et techniciens de l'Institut Néel, l'IPAG, le LPSC, l'IRAM, l'IAS, le CEA, l'IRAP, l'IEF, l'IAP, l'Observatoire de Paris, Sapienza Università di Roma, le LAM, l'UCL, l'Université de Cardiff, l'ESO, le laboratoire Lagrange (OCA) et l'IAC. Les résultats présentés ici impliquent des scientifiques du JPL, du RIT, Arizona State University, the University of Arizona et Università degli Studi di Roma Tor Vergata.
Pour en savoir plus :
Référence : Mapping the kinetic Sunyaev-Zel'dovich effect toward MACS J0717.5+3745 with NIKA, R. Adam, I. Bartalucci, G.W. Pratt et al. (2017) , A&A (en cours de publication), arXiv.org pour une version électronique
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Le VLT part à la recherche de planètes au sein du système Alpha Centauri
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L'ESO signe un accord avec Breakthrough Initiatives
L'ESO a signé un accord avec Breakthrough Initiatives visant à adapter l'instrumentation du Very Large Telescope de l'Observatoire Paranal au Chili à la recherche de planètes au sein d'un système stellaire proche, celui d'Alpha Centauri. Ces planètes pourraient constituer les cibles d'éventuelles missions spatiales à venir avec des sondes miniatures lancées dans le cadre de l'initiative Breakthrough Starshot.
Le Very Large Telescope et le système d'étoiles Alpha Centauri - Crédit : Y. Beletsky (LCO)/ESO
L'ESO, représenté par son Directeur Général Tim de Zeeuw, a signé un accord avec Breakthrough Initiatives représenté par Pete Worden, Président de la Fondation du Prix de l'Innovation et Directeur Exécutif de Breakthrough Initiatives. L'accord prévoit le financement des modifications à apporter à l'instrument VISIR (Imageur et Spectromètre du VLT dans l'infrarouge moyen) sur le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO, afin de considérablement augmenter sa capacité à détecter de potentielles planètes habitables autour d'Alpha Centauri, le système stellaire le plus proche de la Terre. En outre, l'accord inclut le temps de télescope nécessaire pour mener un programme de recherche approfondi en 2019.
La découverte en 2016 d'une planète baptisée Proxima b autour de Proxima Centauri, l'étoile la moins brillante des trois étoiles qui composent le système Alpha Centauri, donne une impulsion supplémentaire à cette quête.
Connaître l'emplacement des exoplanètes les plus proches s'avère hautement stratégique pour Breakthrough Starshot, le programme de recherche et d'ingénierie lancé en avril 2016 dans le but de démontrer la validité du concept de “nanocraft” ultra-rapide propulsé par la lumière, jetant les bases d'un premier lancement vers Alpha Centauri en l'espace d'une génération.
Détecter une planète habitable constitue un énorme challenge en raison de la différence de brillance entre l'étoile hôte du système planétaire d'une part, les planètes d'autre part. Effectuer les observations dans l'infrarouge moyen, où l'émission thermique de la planète en orbite réduit considérablement l'écart de luminosité entre cette planète et son étoile hôte, facilite cette tâche. Toutefois, même dans l'infrarouge moyen, l'étoile affiche une luminosité des millions de fois supérieure à celle des planètes à détecter. S'ensuit la nécessité d'employer une technique permettant de réduire l'aveuglement généré par la lumière stellaire.
L'instrument VISIR actuellement installé sur le VLT et qui opère dans l'infrarouge moyen sera capable d'une telle performance si certaines modifications lui sont apportées : l'installation d'un système d'optique adaptative permettra de considérablement augmenter la qualité d'image ; l'emploi d'une technique baptisée coronographie permettra de diminuer l'intensité de la lumière stellaire et donc de repérer les possibles signes de l'existence de potentielles planètes de type Terre. Breakthrough Initiatives financera en grande partie les technologies nécessaires ainsi que les coûts de développement d'une telle expérience. L'ESO fournira les capacités ainsi que le temps d'observation requis.
Le nouveau matériel se compose d'un module d'instrument commandé chez Kampf Telescope Optics (KTO) à Munich, destiné à accueillir le capteur de front d'onde, et d'un nouveau dispositif de calibration du détecteur. En outre, le développement conjoint d'un nouveau coronographe par l'Université de Liège (Belgique) et l'Université d'Uppsala (Suède) est prévu.
La détection suivie de l'étude de planètes potentiellement habitables en orbite autour d'autres étoiles constituera l'une des principales missions scientifiques du futur Extrêmement Grand Télescope Européen (E-ELT). La taille augmentée de l'E-ELT sera essentielle à l'acquisition de l'image d'une planète située à plus grande distance au sein de la Voie Lactée. Le pouvoir collecteur du VLT permet seulement de capturer l'image d'une planète en orbite autour de l'étoile la plus proche, Alpha Centauri.
Les développements apportés à VISIR bénéficieront à l'instrument METIS qui équipera prochainement l'E-ELT, les connaissances acquises et la validation du concept étant directement transférables. Les vastes dimensions de l'E-ELT devraient permettre à METIS de détecter et d'étudier des exoplanètes de la taille de Mars en orbite autour d'Alpha Centauri – à la condition qu'elles existent bien évidemment, ainsi que d'autres planètes potentiellement habitables autour d'autres étoiles proches.
Plus d'informations : The Breakthrough Initiatives est un programme d'exploration scientifique et technologique conçu en 2015 par l'investisseur Internet et le philanthrope scientifique Yuri Milner dans le but d'explorer l'Univers, de rechercher les preuves scientifiques de l'existence de vie extraterrestre et d'encourager le débat public à l'échelle planétaire.
Le Breakthrough Starshot est un programme de recherche et d'ingénierie doté de 100 millions de dollars, visant à valider le concept d'une nouvelle technologie : un vol spatial inhabité et ultra-léger s'effectuant à 20% de la vitesse de la lumière, ce qui constituerait le premier pas vers une mission de survol d'Alpha Centauri en l'espace d'une génération.
L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.
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Hubble capture le « jeu d'ombre » causé par une possible planète
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Les mystères étranges dans l'Univers peuvent être trahis par de simples ombres. La merveille d'une éclipse solaire est produite par l'ombre de la Lune, et plus 1 000 planètes autour d'autres étoiles ont été cataloguées par l'ombre passant devant leur étoile mère. Les astronomes ont été surpris de voir une ombre immense déferler sur un disque de gaz et de poussière entourant une jeune étoile voisine. Ils ont une vue d'ensemble du disque, car il est incliné face à la Terre, et l'ombre balaie autour du disque comme les aiguilles se déplaçant sur une horloge. Mais, à la différence entre les aiguilles d'une horloge, l'ombre met 16 ans pour faire une rotation.
Hubble a 18 ans d'observations de l'étoile, appelée TW Hydrae. Par conséquent, les astronomes pourraient assembler un film chronologique de la rotation de l'ombre. L'expliquer est une autre histoire. Les astronomes pensent qu'une planète invisible dans le disque est en train de soulever des objets lourds par attraction gravitationnelle sur le matériel près de l'étoile et en déformant la partie interne du disque. Le disque intérieur torsadé, mal aligné, jette son ombre sur toute la surface du disque externe. TW Hydrae réside à 192 années-lumière et est âgée d'à peu près 8 millions années.
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Découverte des « pièges à poussières » spontanés. Un des chaînons manquants pour comprendre la formation des planètes
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Comment les planètes
se forment-elles ? Cette question est un enjeu majeur en astrophysique.
Jusqu'alors, aucune théorie ne permettait d'y répondre
dans son ensemble. Pourtant, une équipe internationale d'astrophysiciens
menée par des chercheurs du Centre de Recherche Astrophysique
de Lyon [1] a identifié un phénomène physique,
la création spontanée de « pièges à
poussières », qui permet enfin de lier entre elles
les différentes étapes de la formation des planètes.
Il est relativement facile de modéliser la
création d'agrégats de la taille d'un caillou (de
1 à 10 cm) à partir de poussières, ainsi
que la formation d'un cœur planétaire à partir des
planétésimaux (blocs rocheux de plusieurs kilomètres).
L'étape intermédiaire, c'est à dire le passage
des agrégats aux planétésimaux, restait par
contre incomprise. En effet, la friction du gaz sur les grains provoque
leur dérive rapide vers le centre du disque, le vidant théoriquement
de tous ses solides. De plus, les collisions à grande vitesse
fragmentent les agrégats en une multitude de petits morceaux.
Les seuls endroits du disque protoplanétaire où ces
problèmes peuvent être résolus sont appelés
des « pièges à poussières ». Les
agrégats dérivent vers ces zones de haute pression,
éloignées du centre du disque, et s'y accumulent,
échappant ainsi à la chute sur l'étoile. Leur
vitesse diminue, évitant par la même occasion la fragmentation.
La rétroaction ralentit le mouvement des grains,
leur laissant ainsi le temps pour atteindre une taille suffisante
qui leur permet ne plus ressentir les effets de la dérive
vers l'étoile et de se concentrer. Le gaz, toujours sous
l'effet des frottements avec la poussière, va alors être
repoussé vers l'extérieur et va s'accumuler pour former
des zones de haute pression : les pièges à poussières.
Ces pièges spontanés vont alors accumuler très
efficacement les grains venant des régions extérieures
du disque, constituant un anneau très dense de solides, un
environnement favorable à la formation de planétésimaux.
Notes : [1] CRAL (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, ENS Lyon)
Référence : Self-induced dust traps: overcoming planet formation barriers, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Oxford University Press, janvier 2017 sur arxiv
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Hubble détecte des 'exocomètes' plongeant dans une jeune étoile
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Prévision interstellaire
pour une étoile voisine: il pleut des comètes !
Les comètes plongent dans l'étoile HD 172555, qui
réside à 95 années-lumière de la Terre.
Les comètes n'étaient pas vues directement autour
de l'étoile. Les astronomes ont déduit leur présence
lorsqu'ils ont utilisé le télescope spatial Hubble
de la NASA pour détecter le gaz qui est probablement les
restes vaporisés de leurs noyaux glacés.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Hubble fournit une feuille de route interstellaire pour le voyage galactique des Voyagers
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En 1977, les satellites Voyager 1 et 2 de la NASA ont commencé leur voyage pionnier à travers le Système solaire pour visiter les planètes géantes extérieures. Maintenant, les Voyagers se précipitent à travers un territoire inexploré lors de leur voyage au-delà de notre Système solaire. En chemin, ils mesurent le milieu interstellaire, l'environnement mystérieux entre les étoiles qui est rempli avec les débris d'étoiles mortes depuis longtemps. Le télescope spatial Hubble de la NASA fournit la feuille de route en mesurant le matériau le long des trajectoires des sondes à mesure qu'elles se déplacent dans l'espace. Hubble trouve une écologie interstellaire riche, complexe, contenant de multiples nuages d'hydrogène, mêlés avec d'autres éléments. Les données de Hubble, combinées avec les Voyagers, ont également fourni de nouvelles perspectives sur la façon dont notre Soleil parcourt l'espace interstellaire.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Les secrets cachés du nuage d'Orion
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Le sondage VISTA fournit la vue la plus détaillée du disque moléculaire Orion A dans le proche infrarouge
Cette nouvelle image spectaculaire est une des plus grandes mosaïques en haute résolution du nuage moléculaire Orion A dans le proche infrarouge. Située à 1350 années-lumière de la Terre, c'est la fabrique intensive d'étoiles connue la plus proche de nous. Cette image, réalisée avec VISTA, le télescope de sondage dans l'infrarouge de l'Observatoire de Paranal de l'ESO au nord du Chili, révèle de nombreuses jeunes étoiles et d'autres objets habituellement profondément enfouis dans les nuages de poussière.
Le nuage moléculaire Orion A par VISTA - Crédit : ESO/VISION survey
Cette nouvelle image du sondage VISION (VIenna Survey In Orion) est un montage d'images prises dans le proche infrarouge [1] par le télescope de sondage VISTA à l'Observatoire de Paranal de l'ESO au Chili. Le montage couvre l'ensemble du nuage moléculaire Orion A, un des deux nuages moléculaires géants dans le complexe du nuage moléculaire d'Orion (OMC). Orion A s'étend sur environ huit degrés au sud de la partie bien connue d'Orion appelée l'épée [2].
VISTA est le plus grand télescope de sondage au monde. Il a un grand champ et réalise des images avec des détecteurs infrarouges très sensibles, deux caractéristiques qui en font le télescope idéal pour obtenir les profondes images infrarouges de grande qualité nécessaires pour cet ambitieux sondage.
Le sondage VISION a abouti à un catalogue de presque 800 000 étoiles, jeunes objets stellaires et galaxies distantes identifiés individuellement. Ceci en fait le sondage le plus profond et avec la meilleure couverture à ce jour de cette région [3].
VISTA peut voir de la lumière invisible pour l'œil humain, permettant ainsi aux astronomes d'identifier de nombreux objets autrement cachés dans les nurseries stellaires. De très jeunes étoiles impossibles à voir sur les images en lumière visible sont ainsi révélées quand elles sont observées dans les plus grandes longueurs d'onde de l'infrarouge, là où la poussière qui les voile devient plus transparente.
La nouvelle image constitue une étape vers la réalisation d'une image complète du processus de formation stellaire dans Orion A, pour les étoiles de petite masse, mais aussi pour celles de grande masse. L'objet le plus spectaculaire est la magnifique nébuleuse d'Orion, également appelée Messier 42 [4] que l'on voit sur la gauche de l'image. Cette région forme une partie de l'épée de la fameuse brillante constellation d'Orion (Le Chasseur). Le catalogue VISTA contient à la fois des objets connus et de nouvelles découvertes, dont cinq nouveaux candidats dans la catégorie jeunes objets stellaires et dix dans celle des amas de galaxies.
Sur le reste de l'image on peut étudier les nuages moléculaires sombres d'Orion A et repérer de nombreux trésors cachés, parmi lesquels des disques de matière qui peuvent donner naissance à de nouvelles étoiles (des disques pré-stellaires), une nébulosité associée avec de très jeunes étoiles (objets de Herbig-Haro), de plus petits amas d'étoiles et même des amas de galaxies situés bien loin de la Voie Lactée. Le sondage VISION permet une étude systématique des toutes premières phases de l'évolution des jeunes étoiles dans les nuages moléculaires proches.
Cette image étonnamment détaillée d'Orion A établit une nouvelle base observationnelle pour les prochaines études de formation d'étoiles et d'amas et met en exergue une fois de plus la puissance du télescope VISTA pour faire des images de grandes zones du ciel, rapidement et en profondeur, dans le proche infrarouge [5].
Morceaux choisis de l'image d'Orion A par VISTA - Crédit : ESO/VISION survey
Notes : [1] Le sondage VISION couvre approximativement 18,3 degrés carrés avec une échelle d'environ un tiers d'arc seconde par pixel.
[2] L'autre nuage moléculaire géant du nuage moléculaire d'Orion est Orion B, qui se situe à l'est de la ceinture d'Orion.
[3] Le sondage VISION complet s'étend sur une région encore plus grande que celle visible sur cette image qui couvre 39 578 x 23 069 pixels.
[4] La nébuleuse d'Orion a été décrite pour la première fois au début du dix-septième siècle bien que l'identité de son découvreur soit incertaine. Le chasseur de comètes français Messier a fait un croquis précis de ses principales structures au milieu du dix-huitième siècle et lui a attribué le numéro 42 dans son fameux catalogue. Il a également attribué le numéro 43 à la plus petite région détachée juste au nord de la partie principale de la nébuleuse. Plus tard, William Herschel supposa que la nébuleuse devait être la « matière chaotique de futurs soleils » et les astronomes ont depuis découvert que cette brume est en fait du gaz brillant sous l'action de la puissante lumière ultra-violette des étoiles jeunes et chaudes récemment formées à cet endroit.
[5] Le sondage VISION d'Orion, fort de son succès, sera suivi par un nouveau et plus important sondage public d'autres régions de formation d'étoiles avec VISTA. Ce nouveau sondage appelé VISIONS débutera en avril 2017.
Plus d'informations : Cette recherche est présentée dans un article intitulé “VISION - Vienna survey in Orion I. VISTA Orion A Survey”, par S. Meingast et al., publié dans la revue Astronomy & Astrophysics.
L'équipe est composée de : Stefan Meingast (University of Vienna, Vienne, Autriche), João Alves (University of Vienna, Vienne, Autriche), Diego Mardones (Universidad de Chile, Santiago, Chili) , Paula Teixeira (University of Vienna, Vienne, Autriche), Marco Lombardi (University of Milan, Milan, Italie), Josefa Großschedl (University of Vienna, Vienne, Autriche), Joana Ascenso (CENTRA, Universidade de Lisboa, Lisbone, Portugal; Universidade do Porto, Porto, Portugal), Herve Bouy (Centro de Astrobiología, Madrid, Espagne), Jan Forbrich (University of Vienna, Vienne, Autriche), Alyssa Goodman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge MA, USA), Alvaro Hacar (University of Vienna, Vienne, Autriche), Birgit Hasenberger (University of Vienna, Vienne, Autriche), Jouni Kainulainen (Max-Planck-Institute for Astronomy, Heidelberg, Allemagne), Karolina Kubiak (University of Vienna, Vienne, Autriche), Charles Lada (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Elizabeth Lada (University of Florida, Gainesville, USA), André Moitinho (SIM/CENTRA, Universidade de Lisboa, Lisbone, Portugal), Monika Petr-Gotzens (ESO, Garching, Allemagne), Lara Rodrigues (Universidad de Chile, Santiago, Chili) and Carlos G. Román-Zúñiga (UNAM, Ensenada, Basse Californie, Mexico).
L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.
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