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Recherche de survivant stellaire d'une explosion de supernova
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L'étoile pourrait répondre à la question de la façon dont les naines blanches explosent
Parmi toutes les variétés d'étoiles en explosion, celles qui s'appellent de Type Ia sont peut-être les plus intriguantes. Leur éclat prévisible permet aux astronomes de mesurer l'expansion de l'Univers, qui a conduit à la découverte de l'énergie sombre. Pourtant, la cause de ces supernovae demeure un mystère. Se produisent-elles quand deux étoiles naines blanches se heurtent ? Ou est-ce qu'une naine blanche unique se gave des gaz volés d'une étoile compagnon jusqu'à éclater ?
Si la seconde théorie est vraie, l'étoile normale devrait survivre. Les astronomes ont utilisé le télescope spatial Hubble de la NASA pour rechercher les restes gazeux d'une supernova de Type Ia dans une galaxie voisine appelée le Grand nuage de Magellan. Ils ont trouvé une étoile semblable au Soleil qui montrait des signes d'association à la supernova. D'autres recherches seront nécessaires pour savoir si cette étoile est vraiment la coupable derrière la mort ardente d'une naine blanche.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Des étoiles nées au sein de jets issus de trous noirs supermassifs
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Le VLT de l'ESO détecte un tout nouveau mode de formation stellaire
Vue d'artiste d'étoiles nées au sein de jets issus de trous noirs supermassifs - Crédit : ESO/M. Kornmesser
Une équipe d'astronomes européens emmenée par des britanniques a utilisé les instruments MUSE et X-shooter installés sur le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO à l'Observatoire de Paranal au Chili pour effectuer le suivi, en direct, d'une collision entre deux galaxies collectivement baptisées IRAS F23128-5919, et situées à quelque 600 millions d'années-lumière de la Terre. L'équipe a notamment observé les gigantesques flux de matière – ou jets – issus du trou noir supermassif qui occupe le centre de la galaxie méridionale, et détecté la présence d'étoiles nées au sein même de ces jets de matière [1].
Ces flux de matière galactique sont propulsés par l'énorme quantité d'énergie produite au cœur même des centres galactiques, connus pour être actifs et turbulents. Des trous noirs supermassifs occupent les centres de la plupart des galaxies. En absorbant de la matière, ils chauffent le gaz environnant puis l'expulsent de la galaxie hôte sous l'aspect de vents denses et puissants [2].
“Longtemps, les astronomes ont réfuté la possibilité que des étoiles puissent se former au sein de ces jets, dans des conditions si extrêmes. A ce jour toutefois, personne n'a encore observé ce processus, s'agissant d'une observation particulièrement difficile” explique Roberto Maiolino de l'Université de Cambridge, par ailleurs chef de l'équipe. “Parce qu'ils attestent, sans ambiguïté aucune, de la création d'étoiles au sein de ces jets, nos résultats sont particulièrement enthousiasmants.”
L'équipe a focalisé son attention sur les étoiles situées à l'intérieur même du jet, ainsi que dans le gaz environnant. L'utilisation de MUSE et X-shooter, deux des instruments de spectroscopie qui équipent le VLT, leur a permis d'analyser en détail les propriétés de la lumière émise afin d'en déterminer la source précise.
Le rayonnement issu des étoiles jeunes a pour effet d'exciter les atomes du gaz environnant, qui se teinte alors d'une coloration particulière. L'extrême sensibilité de l'instrument X-shooter a permis à l'équipe d'écarter les autres sources possibles de cet éclairement – telles les collisions au sein même du gaz et le noyau actif de la galaxie.
L'équipe a alors détecté, de manière directe et sans équivoque, la présence d'une population d'étoiles jeunes au sein du jet de matière [3]. Ces étoiles sont âgées de quelques dizaines de millions d'années. Une étude préliminaire laisse à penser qu'elles sont plus chaudes et plus brillantes que les étoiles s'étant formées au sein d'environnements moins extrêmes, tel le disque galactique.
En outre, les astronomes ont déterminé la nature du mouvement ainsi que la vitesse de ces étoiles. Les informations contenues au sein de la lumière issue de la plupart des étoiles situées dans cette zone suggèrent qu'elles se déplacent à des vitesses très élevées et qu'elles s'éloignent du centre galactique – comme le feraient des objets emportés dans un flux de matière rapide.
Helen Russel (Institut d'Astronomie, Cambridge, Royaume-Uni), co-auteur de l'étude, d'ajouter : “Il est possible que les étoiles qui naissent dans le jet à proximité du centre galactique ralentissent, voire même effectuent un trajet en sens inverse. Celles en revanche qui se forment à plus grande distance subissent une décélération moins importante, et s'échappent peut-être de la galaxie.”
Cette découverte, porteuse d'informations intéressantes, pourrait permettre d'élucider quelques énigmes astrophysiques : les formes qu'arborent certaines galaxies [4], l'enrichissement en éléments lourds de l'espace intergalactique [5], l'origine du mystérieux rayonnement cosmique infrarouge [6].
Roberto Maiolino s'enthousiasme pour l'avenir : “Si, comme certaines théories l'envisagent, des étoiles se forment au sein de la plupart des jets galactiques, nous disposerions d'un scénario d'évolution des galaxies totalement nouveau.”
Notes : [1] Les étoiles naissent au sein des jets à un rythme particulièrement soutenu – aux dires des astronomes, des étoiles totalisant une trentaine de masses solaires se forment chaque année. Ce taux représente le quart de la formation stellaire caractérisant le système de galaxies en fusion.
[2] L'expulsion de gaz via les jets galactiques se traduit par l'appauvrissement en gaz de la galaxie, ce qui pourrait expliquer la raison pour laquelle certaines galaxies cessent de former de nouvelles étoiles lorsqu'elles vieillissent. Ces jets de matière sont très certainement alimentés par des trous noirs massifs et centraux. Reste la possibilité toutefois qu'ils tirent leur énergie de supernovae se produisant dans une zone caractérisée par un taux de formation stellaire très élevé.
[3] Ce résultat est le fruit de la détection de signatures caractéristiques de jeunes populations stellaires dont le champ de vitesses est en accord avec celui, présumé, d'étoiles nées dans un jet doté d'une vitesse élevée.
[4] Les galaxies spirales sont dotées d'une structure en forme de disque au centre de laquelle figure un bulbe stellaire entouré d'un nuage d'étoiles diffus baptisé halo. Les galaxies elliptiques sont principalement composées de ces éléments sphéroïdaux. Les étoiles éjectées du disque principal pourraient donner lieu à ces caractéristiques galactiques.
[5] La manière dont l'espace qui sépare les galaxies – ou milieu intergalactique – s'enrichit en éléments lourds demeure aujourd'hui encore une question ouverte, à laquelle les étoiles éjectées pourraient apporter une réponse. Il suffirait en effet qu'elles soient expulsées de la galaxie puis qu'elles explosent en supernovae pour que le milieu intergalactique s'enrichisse en éléments lourds.
[6] Le rayonnement cosmique infrarouge, semblable au célèbre rayonnement diffus cosmologique – qui émet dans le domaine des micro-ondes – est une faible lueur émise dans la zone infrarouge du spectre électromagnétique, qui semble provenir de toutes les directions de l'espace. Le fait qu'il tire son origine des bandes du proche infrarouge n'a jamais été prouvé de façon satisfaisante. Une population d'étoiles éjectées dans l'espace intergalactique pourrait contribuer à cette émission.
Plus d'informations : Cette recherche a été présentée dans un article intitule “Star formation in a galactic outflow” by Maiolino et al., publié dans la revue Nature du 27 Mars 2017.
L'équipe est composée de R. Maiolino (Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Royaume Uni), H.R. Russell (Institute of Astronomy, Cambridge, Royaume Uni), A.C. Fabian (Institute of Astronomy, Cambridge, Royaume Uni), S. Carniani (Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Royaume Uni), R. Gallagher (Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Royaume Uni), S. Cazzoli (Departamento de Astrofisica-Centro de Astrobiología, Madrid, Espagne), S. Arribas (Departamento de Astrofisica-Centro de Astrobiología, Madrid, Espagne), F. Belfiore ((Cavendish Laboratory; Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Royaume Uni), E. Bellocchi (Departamento de Astrofisica-Centro de Astrobiología, Madrid, Espagne), L. Colina (Departamento de Astrofisica-Centro de Astrobiología, Madrid, Espagne), G. Cresci (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italie), W. Ishibashi (Universität Zürich, Zürich, Suisse), A. Marconi (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italie), F. Mannucci (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italie), E. Oliva (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italie), and E. Sturm (Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Allemagne).
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 :
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
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Le nuage d'Orion radiographié comme jamais : A l'aide
du radiotélescope de 30-mètres de l'Institut de radioastronomie
Millimétrique (IRAM) dans la Sierra Nevada en Espagne, une équipe
scientifique internationale menée par Jérôme Pety, astronome
de l'Observatoire de Paris, en poste à l'IRAM, a obtenu les observations
radio les plus complètes du nuage Orion B. Dans trois articles scientifiques
parus dans la revue Astronomy & Astrophysics du 7 mars 2017, elle
montre comment les parties internes les plus denses et les plus froides du nuage
donnent naissance aux étoiles.
Observation de ß Pictoris depuis l'Antarctique : L'aventure
commence ! Les premières observations en continu de l'étoile
Beta Pictoris et de sa planète depuis la station Concordia en Antarctique
viennent de débuter. Avec l'arrivée de la nuit en Antarctique,
les observations de l'étoile ß Pic avec le télescope ASTEP
viennent de débuter. Il s'agit d'observer un système d'une étoile
très jeune et de sa planète géante, de tenter de découvrir
des lunes ou des anneaux et au-delà, de résoudre un mystère
: La variation de brillance de l'étoile observée en 1981 était-elle
due au passage de la planète devant son étoile ? Pour la première
fois, dans le cadre d'une collaboration internationale, un télescope
va pointer cette étoile célèbre en continu, depuis mars
jusque septembre 2017. Ceci n'est possible que parce que ce télescope
automatique est localisé au milieu du continent Antarctique, et qu'il
bénéficie d'une nuit presque continue lors de l'hiver austral.
Les premières courbes de lumière de ß Pic sont très
prometteuses.
Des impacts dans un océan à l'origine de vastes
tsunamis sur Mars : Selon un article publié par la revue JGR
Planets (édition en ligne, 7 mars 2017), Mars aurait connu des
mega-tsunamis produits par des impacts de météorites dans un océan.
Ces dernières années, divers travaux avaient étudié
la possibilité qu'un tel événement puisse se produire sur
Mars, mais aucune équipe n'avait pu identifier les cratères à
l'origine de ces tsunamis. C'est chose faite, car une équipe internationale
pilotée par des scientifiques du laboratoire GEOPS (CNRS/Université
Paris Sud) avec des scientifiques du laboratoire Magmas et Volcans (CNRS/Université
Clermont Auvergne/Université Jean Monnet/IRD) et du laboratoire de
Géographie Physique (CNRS/Université Panthéon-Sorbonne/Université
Paris Est Créteil) vient d'identifier les cratères d'impact
à l'origine de ces événements.
Les ondes gravitationnelles bottent le trou noir monstre hors du noyau galactique
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Le trou noir fugueur est le plus massif jamais découvert loin de sa maison centrale
Normalement, des massifs trous noirs ancrent les centres des galaxies. Aussi les chercheurs ont été surpris de découvrir un trou noir supermassif accélérant à travers la banlieue galactique. Les trous noirs ne peuvent être observés directement, mais ils sont la source d'énergie au cœur des quasars - des faisceaux de rayonnement intenses et compacts qui peuvent éclipser une galaxie entière. Le télescope spatial Hubble de la NASA a fait une découverte en trouvant un quasar lumineux, nommé 3C 186, situé loin du centre de la galaxie hôte.
Les chercheurs estiment qu'il a fallu l'énergie équivalente de 100 millions de supernovae explosant simultanément pour larguer le trou noir. Qu'est-ce qui pourrait arracher ce monstre géant de son foyer central ? L'explication la plus plausible de cette énergie propulsive est que les vagues gravitationnelles déclenchées par la fusion de deux trous noirs par suite d'une collision entre deux galaxies ont donné un coup de pied à l'objet colossal. Tout d'abord, prédites par Albert Einstein, les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans le tissu de l'espace qui sont créées lorsque deux objets massifs s'entrechoquent.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Avant et après : des changements uniques repérés
sur la comète de Rosetta : Des fractures croissantes, des falaises
qui s'effondrent, des rochers roulantzs et du matériel en mouvement enfouissant
quelques caractéristiques sur la surface de la comète tout en
en exhumant d'autres sont parmi les changements remarquables documentés
pendant la mission de Rosetta. Une étude publiée dans Science
aujourd'hui résume les types de changements de surface observés
pendant les deux années de Rosetta à comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Des différences notables sont observées avant et après la période la plus active
de la comète - le périhélie - alors qu'elle atteignait
son point le plus proche du Soleil le long de son orbite.
L'effondrement d’une falaise dévoile la composition primitive de la comète 67P
Rosetta : de nombreux changements détectés à la surface de la comète 67P/Churyumov-Gersimenko
Comet changes. Credit: Top centre images: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA 3.0 IGO; all others: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
Le mystère des écoulements sombres équatoriaux de Mars s'éclaircit !
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L'un des processus géomorphologiques
les plus intrigants de Mars a été réinterprété.
Les écoulements équatoriaux actifs saisonnièrement
appelés Recurring Slope Lineae (RSL) ont été
identifiés en 2011 et l'explication jusqu'alors avancée
impliquait de l'eau liquide. La présence de ces RSL sur Mars
était le principal argument de l'habitabilité actuelle
sur la Planète Rouge. L'étude menée par une
équipe internationale dirigée par des chercheurs du
laboratoire Paris Sud (CNRS, Université Paris Sud) et de
l'Académie des Sciences de Slovaquie (Comenius University),
est basée sur des simulations numériques d'un processus
exotique qui ne se produit qu'à très basse pression,
comme sur Mars. Cette étude a été publiée
en ligne par la revue Nature Geosciences le 20 mars 2017
et sera présentée au congrès internationale
Lunar and Planetary Science Conference à Houston le
24 mars 2017.
Le processus est dû à l'éclairement solaire sur un matériau granulaire. Le sol agit alors comme une pompe qui peut déstabiliser les grains et provoquer un écoulement. La saisonnalité modélisée de ce mécanisme est cohérente avec toutes les observations disponibles. Cette étude montre que la planète Mars aujourd'hui, n'est pas aussi habitable qu'on pouvait le penser.
En septembre 2015, sur la base de plusieurs publications[1], la NASA a communiqué la découverte d'eau liquide sous forme de saumure (eau salée) sur Mars, présente dans des écoulements sombres, appelés Recurring Slope Lineae. Cette découverte a considérablement changé la vision de l'habitabilité de Mars. Auparavant, on pensait que Mars avait été favorable à la vie uniquement dans un lointain passé (quelques milliards d'années). Depuis l'observation des RSL, une partie significative de la communauté scientifique a considérée l'eau liquide comme une explication plausible. De nombreuses recherches ont été conduites pour affiner cette hypothèse et étudier l'habitabilité actuelle (chimie expérimentale, géomorphologie de laboratoire, astrobiologie ...).
L'argument principal pour la présence d'eau liquide reposait sur le fait que les RSL soient actifs aujourd'hui dans les endroits les plus chauds de Mars, c'est à dire les conditions les plus proches du point triple de l'eau. De plus, des signatures spectroscopiques ont été reportées. Cependant, il ne s'agissait que de preuves indirectes (détection des sels mais pas d'eau liquide). En outre, des études récentes ont démontrées que ni les sources d'eau internes, ni les sources d'eau atmosphériques n'étaient réalistes [2]. D'autre part, il n'y a aucune signature d'eau dans les mesures thermiques [3]. L'origine de ces écoulements restait alors mystérieuse.
L'équipe de chercheurs a proposé un nouveau mécanisme basé sur la pompe de Knudsen qui ne requiert pas d'eau liquide. Ce mécanisme est seulement actif dans les endroits les plus chauds de Mars (figure 2). A cause des variations de température dans le sol, le gaz contenu dans les pores s'écoule. Durant les quelques minutes après l'apparition de l'ombre d'un rocher, l'écoulement de gaz est suffisamment rapide pour qu'il puisse déstabiliser le matériau granulaire et créer un écoulement. Ce processus a été modélisé numériquement et l'activité prédite est compatible avec les activités des RSL observées.
Considérant que les RSL étaient les principales figures proposées pour justifier la présence d'eau liquide aujourd'hui sur Mars, ce nouveau processus de pompe naturelle semble écarter cette hypothèse. Ces nouveaux résultats ont un impact évident sur la possibilité de trouver de la vie actuellement sur la Planète Rouge, mais dresse aussi le portrait d'une planète inhospitalière pour l'exploration humaine.
Note : [1] McEwen, A. S., Ojha, L., Dundas, C. M., Mattson, S. S., Byrne, S., Wray, J. J., Cull, S. C., Murchie, S. L., Thomas, N. & Gulick, V. C. (2011), « Seasonal Flows on Warm Martian Slopes », Science, 333, 740-743
McEwen, A. S., Dundas, C. M., Mattson, S. S., Toigo, A. D., Ojha, L., Wray, J. J., Chojnacki, M., Byrne, S., Murchie, S. L. & Thomas, N. (2014), « Recurring slope lineae in equatorial regions of Mars », Nature Geoscience, Nature Publishing Group, 7, 53-58
Ojha, L., Wilhelm, M. B., Murchie, S. L., McEwen, A. S., Wray, J. J., Hanley, J., Massé, M. & Chojnacki, M. (2015), « Spectral evidence for hydrated salts in recurring slope lineae on Mars », Nature Geoscience, Nature Publishing Group, 8, 829-832
NASA Confirms Evidence That Liquid Water Flows
on Today's Mars
[2] Chojnacki, M., McEwen, A., Dundas, C., Ojha, L., Urso, A. & Sutton, S. (2016), « Geologic context of recurring slope lineae in Melas and Coprates Chasmata, Mars », Journal of Geophysical Research: Planets, 121, 1204-1231
[3] Edwards, C. S. & Piqueux, S. (2016), « The Water Content of Recurring Slope Lineae on Mars », Geophysical Research Letters, 43, 8912-891
Reférences : Schmidt, F., Andrieu F., Costard, F., Kocifaj, M. & Meresescu, A., “Formation of recurring slope lineae on Mars by rarefied gas-triggered granular flows”, Nature Geoscience, 21 mars 2017
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Le relevé APOGEE (SDSS-III) dévoile une population jeune dans le bulbe galactique
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Au cours de la dernière décennie, des progrès significatifs ont été accomplis dans la compréhension du bulbe galactique alors que beaucoup de questions restent en suspens concernant la nature du coeur de notre galaxie. APOGEE (SDSS-III) était le premier relevé spectroscopique à large échelle en haute résolution de la population stellaire de la Voie Lactée. APOGEE-2 va continuer à observer les parties internes de la Galaxie avec le télescope Pont de l'Observatoire Las Campanas, au Chili. Les premières observations d'APOGEE-2 au Chili ont été lancées en mars 2017. Une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l'Institut Lagrange (CNRS/Observatoire de la Côte d'Azur/Université de Nice Sophia Antipolis) a montré dans ses derniers travaux, publiés le 21 mars 2017 dans Astronomy&Astrophysics, la performance du survey APOGEE.
Leurs études ont été réalisées sur la comparaison des paramètres stellaires et des abondances chimiques individuelles (éléments alpha, éléments de pic de fer) des géantes M dans la fenêtre du Baade. Comme les abondances de carbone et d'azote sont sensibles à la masse stellaire et donc à l'âge de chaque population d'étoiles, APOGEE est capable de mesurer les âges individuels des étoiles, une mesure primordiale pour la compréhension de l'évolution de notre Voie Lactée. Jusqu'à présent, l'âge du bulbe galactique était estimé à environ 10 milliards d'années, ce qui correspond à une population stellaire ancienne.
Les scientifiques ont découvert qu'une fraction significative d'étoiles du bulbe appartient à une population jeune. La figure 1 montre que les étoiles pauvres en métal appartiennent à l'ancienne population alors que les étoiles riches en métal sont principalement des étoiles jeunes.
Selon le modèle de Haywood et al. (2016) [1], cette population jeune s'est formée en raison des instabilités dynamiques dans le disque et après une période de "quenching" où la formation d'étoile s'est arrêtée. Les résultats actuels montrent un accord remarquable avec ce modèle. Avec les observations de APOGEE-2 actuellement en cours il est possible d'obtenir une cartographie complète des âges dans le bulbe galactique. Ceci permettra enfin de valider les modèles de formation et d'évolution de notre Voie Lactée.
Note : [1] Haywood M., Di Matteo P., Snaith P., Calamida A., 2016, "Hiding its age : the case for a younger bulge", A&A 593, A82, 10
Pour en savoir plus : - APOGEE-2
Reférences : "Baade's window and APOGEE: Metallicities, ages, and chemical abundances", A&A, Volume 600, A14, 21 mars 2017
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Dawn identifie l'âge de la zone la plus brillante de
Cérès : La zone centrale lumineuse du cratère Occator
de Cérès, connu sous le nom Cerealia Facula, est environ 30 millions
d'années plus jeune que le cratère dans lequel il se trouve, selon
une nouvelle étude dans Astronomical Journal. Les scientifiques
ont utilisé les données du satellite Dawn de la NASA pour analyser
en détail le dôme central d'Occator, concluant que cette caractéristique
lumineuse intrigante sur la planète naine n'a que 4 millions d'années,
assez récente en termes d'histoire géologique.
Le volcan de Mars, les dinosaures de la Terre ont disparu vers
la même époque : De nouvelles recherches de la NASA révèlent
que le géant volcan martien Arsia Mons a produit nouvelle coulée
de lave à son sommet tous les 1 à 3 millions d'années lors
du pic final d'activité. La dernière activité volcanique
a cessé il y a environ 50 millions d'années - au moment de l'extinction
du Crétacé-Paléogène de la Terre, quand un grand
nombre d'espèces végétales et animales de notre planète
(y compris les dinosaures) ont disparu.
Cassini révèle la forme étrange de la
lune de Saturne : Ces images brutes, non traitées de la minuscule
lune de Saturne, Pan, ont été prises le 7 mars 2017 par le vaisseau
spatial Cassini de la NASA. Le survol a eu lieu à une distance rapprochée
de 24.572 kilomètres. Ces images sont les images les plus proches jamais
prises de Pan et contribueront à caractériser sa forme et sa géologie.
La découverte de Hubble de l'étoile fugitive donne des indices de rupture du système à multiples étoiles
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L'étoile est le maillon manquant à un système qui a éclaté il y a plus de 500 ans
Dans les années 1400, deux luttes de pouvoir se déroulent à des billiards (1015) de kilomètres de distance. En Angleterre, deux branches rivales de la maison royale de Plantagenet se battaient pour le contrôle du trône du pays. Et, dans une nébuleuse lointaine, très lointaine, un groupe d'étoiles menait une réelle guerre stellaire, avec des membres stellaires se battant pour la suprématie dans la nébuleuse d'Orion. La bagarre gravitationnelle s'est terminée avec le système se disloquant et au moins trois étoiles éjectées dans des directions différentes.
Les astronomes ont repéré deux des étoiles rapides et volages au cours des dernières décennies. Ils ont localisé les deux étoiles 540 ans en arrière au même endroit et ont suggéré qu'elles ont fait partie d'un système stellaire multiple maintenant défunt. Mais l'énergie combinée du duo, qui les a propulsée vers l'extérieur, ne s'est pas cumulée. Les chercheurs ont soutenu qu'il doit y avoir au moins un autre coupable qui a volé l'énergie du lancer stellaire. Maintenant, le télescope spatial Hubble de la NASA a aidé les astronomes à trouver la dernière pièce du puzzle en capturant une troisième étoile fugueuse, membre du même système que les deux étoiles précédemment connues. Les étoiles résident dans une petite région de jeunes étoiles appelée Kleinmann-Low Nebula, près du centre du vaste complexe de la Nébuleuse d'Orion, située à 1.300 années-lumière de la Terre.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
La moindre influence de la matière noire au sein de l'Univers primitif
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Des observations de galaxies distantes effectuées au moyen du VLT suggèrent la prédominance de la matière ordinaire
De nouvelles observations suggèrent que les galaxies massives, à taux de formation stellaire élevé et datées de 10 milliards d'années, soit de l'âge d'or de la formation galactique, étaient dominées par la matière baryonique ou “ordinaire” - à l'inverse des galaxies actuelles, régies par la matière noire. Cet étonnant résultat a été obtenu grâce au Very Large Telescope de l'ESO. Il suggère la moindre influence de la matière noire au sein de l'Univers jeune. Ce travail de recherche fait l'objet de quatre articles, dont l'un à paraître ce jour au sein de la revue Nature.
Comparaison de disque galactiques en rotation de l'Univers lointain et de l'Univers local - Crédit : ESO/L. Calçada
La matière ordinaire se présente sous formes d'étoiles brillantes, de gaz brillant et de nuages de poussière. Plus insaisissable, la matière noire n'émet aucune lumière, ni n'en n'absorbe ou n'en réfléchit. Seule son influence gravitationnelle trahit sa présence. Son existence explique la raison pour laquelle la matière située en périphérie des galaxies spirales voisines de la nôtre est animée d'une vitesse de rotation supérieure à celle résultant de la seule présence de matière ordinaire [1].
Une équipe internationale d'astronomes emmenée par Reinhard Genzel de l'Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre à Garching en Allemagne a utilisé les instruments KMOS et SINFONI installés sur le Very Large Telescope de l'ESO au Chili [2] pour déterminer les vitesses de rotation de six galaxies massives, à taux de formation stellaire élevé, peuplant l'Univers lointain et datant de l'âge d'or de la formation galactique, soit de 10 milliards d'années.
Le fruit de leurs observations est tout à fait surprenant : à la différence des galaxies spirales de l'Univers actuel, les régions périphériques de ces galaxies distantes semblent animées d'une vitesse de rotation inférieure à celle des régions situées à plus grande proximité du noyau central – suggérant la moindre présence de matière noire.
“Etonnamment, les vitesses de rotation, loin d'être constantes, diminuent à mesure que l'on s'éloigne du centre galactique” précise Reinhard Genzel, auteur principal de l'article à paraître dans Nature. “La raison en est probablement double. D'une part, la plupart de ces galaxies massives et précoces sont principalement dominées par la matière ordinaire, la matière noire jouant un rôle bien plus secondaire que ce n'est le cas au sein de l'Univers actuel. D'autre part, les disques primitifs étaient bien plus turbulents que les galaxies spirales qui peuplent notre proche environnement cosmique.”
L'un et l'autre effet semblent se renforcer à mesure que les astronomes observent des régions plus distantes et un passé plus lointain – l'Univers jeune, en l'occurrence. Ces résultats suggèrent que 3 à 4 milliards d'années après le Big Bang, le gaz contenu au sein des galaxies s'était déjà condensé en disques plats en rotation, autour desquels se distribuaient de vastes halos de matière noire bien plus diffuse. Il semblerait que des milliards d'années supplémentaires aient été nécessaires à la condensation de la matière noire, de sorte que ses effets ne prédominent qu'à l'heure actuelle.
Cette hypothèse rejoint diverses observations attestant de la plus grande richesse en gaz et de la compacité plus élevée des galaxies précoces comparées aux galaxies actuelles.
Les six galaxies cartographiées dans le cadre de cette étude sont issues d'un plus vaste échantillon constitué d'une centaine de disques lointains, caractérisés par des taux de formation stellaire élevés, et imagés par les instruments KMOS et SINFONI installés sur le Very Large Telescope de l'ESO à l'Observatoire de Paranal au Chili. Outre les mesures de galaxies individuelles rapportées ci-dessus, une courbe de rotation moyenne a été déduite des faibles signaux en provenance des autres galaxies. Cette courbe composite a confirmé la diminution des vitesses de rotation au fil de l'éloignement des centres galactiques. Deux autres études concernant 240 étoiles entourées de disques confortent également ces résultats.
Typiquement, la matière ordinaire représente environ la moitié de la masse galactique totale. A des redshifts élevés toutefois, elle domine complètement la dynamique des galaxies, souligne une modélisation détaillée.
Notes : [1] Le disque d'une galaxie spirale fait un tour en plusieurs centaines de millions d'années. Les noyaux des galaxies spirales sont peuplés d'un très grand nombre d'étoiles, mais la densité de cette matière ordinaire décroît en périphérie. Si la masse d'une galaxie se résumait à celle de la seule matière ordinaire, les régions extérieures, plus diffuses, seraient animées d'une vitesse de rotation inférieure à celle du centre galactique, plus dense. Or, les observations de galaxies spirales voisines de la nôtre indiquent que leurs régions centrales et périphériques sont dotées de vitesses de rotation identiques. Ces “courbes de rotation plates” suggèrent que les galaxies spirales sont constituées de vastes quantités de matière noire distribuée en halo autour du disque galactique.
[2] Les données de cette étude ont été acquises par les spectromètres de champ intégral KMOS et SINFONI installés sur le Very Large Telescope de l'ESO au Chili, dans le cadre des sondages KMOS3D et SINS/zC-SINF. Cette étude exhaustive de la dynamique d'un grand nombre de galaxies situées à des redshifts compris entre 0,6 et 2,6 – soit à 5 milliards d'années à l'échelle cosmique – constitue une première.
Plus d'informations : Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article intitulé “Strongly baryon dominated disk galaxies at the peak of galaxy formation ten billion years ago”, par R. Genzel et al.,à paraître au sein de la revue Nature.
L'équipe est composée de R. Genzel (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne; Université de Californie, Berkeley, Etats-Unis), N.M. Förster Schreiber (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), H. Übler (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), P. Lang (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), T. Naab (Institut Max Planck dédié à l'Astrophysique, Garching, Allemagne), R. Bender (Observatoire de l'Université Ludwig Maximilians, Munich, Allemagne; Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), L.J. Tacconi (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), E. Wisnioski (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), S.Wuyts (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne; Université de Bath, Bath, Royaume-Uni), T. Alexander (Institut Weizmann dédié à la Science, Rehovot, Israel), A. Beifiori (Observatoire de l'Université Ludwig Maximilians, Munich, Allemagne; Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), S.Belli (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), G. Brammer (Institut des Sciences du Telescope Spatial, Baltimore, Etats-Unis), A.Burkert (Institut Max Planck dédié à l'Astrophysique, Garching, Allemagne; Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne) C.M. Carollo (Institut Fédéral de Technologie, Zurich, Suisse), J. Chan (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), R. Davies (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), M. Fossati (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne; Observatoire de l'Université Ludwig Maximilians, Munich, Allemagne), A. Galametz (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne; Observatoire de l'Université Ludwig Maximilians, Munich, Allemagne), S. Genel (Centre dédié à la Simulation Astrophysique, New York, Etats-Unis), O. Gerhard (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), D. Lutz (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne), J.T. Mendel (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne; Observatoire de l'Université Ludwig Maximilians, Munich, Allemagne), I. Momcheva (Université de Yale, New Haven, Etats-Unis), E.J. Nelson (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne; Université de Yale, New Haven, Etats-Unis), A. Renzini (5 Allée de l'Observatoire, Padoue, Italie), R.Saglia (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne; Observatoire de l'Université Ludwig Maximilians, Munich, Allemagne), A. Sternberg (Université de Tel Aviv, Tel Aviv, Israël), S. Tacchella (Institut Fédéral de Technologie, Zurich, Suisse), K.Tadaki (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne) et D. Wilman (Observatoire de l'Université Ludwig Maximilians, Munich, Allemagne; Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne)
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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Comètes C/2017 E1 (Borisov), C/2017 E2 (XuYi), C/2017 E3 (PANSTARRS), C/2017 E4 (Lovejoy)
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C/2017 E1 (Borisov) Gennadii Borisov a signalé sa découverte d'une nouvelle comète sur les images CCD obtenues le 01 Avril 2017 avec l'astrographe de 0.4-m f/2.3 de l'Observatoire MARGO (Mobil Astronomical Robotics Genon Observatory), près de Nauchnij, en Crimée. De nombreux astrométristes ont confirmé la nature cométaire de l'objet 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 E1 (Borisov) indiquent un passage au périhélie le 09 Avril 2017 à une distance d'environ 0,9 UA du Soleil.
Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 10 Avril 2017 à une distance d'environ 0,9 UA du Soleil.
C/2017 E2 (XuYi) Une nouvelle comète a été découverte sur les images CCD obtenues le 01 Mars 2017 avec le télescope Schmidt de 1.04-m f/1.8 de l'Observatoire de la Montagne Pourpre, Station d'observation de XuYi (Purple Mountain Observatory, XuYi Station). La nature cométaire de l'objet a été confirmée par de nombreux astrométristes.
Les éléments orbitaux paraboliques préliminaires de la comète C/2017 E2 (XuYi) indiquent un passage au périhélie le 17 Juillet 2016 à une distance d'environ 1,5 UA du Soleil.
Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 12 Mai 2016 à une distance d'environ 2,3 UA du Soleil, et une période d'environ 100 ans.
Par la suite, le nom d'origine de la comète, C/2017 E2 (XuYi), a été modifié pour celui de C/2017 E2 (Tsuchinshan)
C/2017 E3 (PANSTARRS) Une nouvelle comète a été découverte sur les images CCD obtenues le 07 Mars 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 élément orbitaux paraboliques préliminaires de la comète C/2017 E3 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 05 Septembre 2016 à une distance d'environ 5,7 UA du Soleil.
Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 31 Mai 2017 à une distance d'environ 5,9 UA du Soleil.
C/2017 E4 (Lovejoy) L'astronome amateur Terry Lovejoy (Thornlands, Queensland, Australie) a découvert sa sixième comète, dans la constellation du Sagittaire, sur les images CCD obtenues le 09 Mars 2017 avec son télescope Schmidt-Cassegrain de 0.36-m f/1.9. 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 E4 (Lovejoy) indiquent un passage au périhélie le 23 Avril 2017 à une distance d'environ 0,5 UA du Soleil. Il s'agit d'une comète intrinséquement petite qui restera probablement très faible, et qui pourrait même disparaître complètement, et ne elle devrait pas dépasser la magnitude 14 à l'occasion de son passage au périhélie.
La comète s'est avérée nettement plus lumineuse que ce qu'indiquaient les observations CCD, avec Juan Jose Gonzalez l'estimant à mag 8,6 dans son SCT de 0,2 m le 20 Mars.
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Le nuage d'Orion radiographié comme jamais : A l'aide
du radiotélescope de 30-mètres de l'Institut de radioastronomie
Millimétrique (IRAM) dans la Sierra Nevada en Espagne, une équipe
scientifique internationale menée par Jérôme Pety, astronome
de l'Observatoire de Paris, en poste à l'IRAM, a obtenu les observations
radio les plus complètes du nuage Orion B. Dans trois articles scientifiques
parus dans la revue Astronomy & Astrophysics du 7 mars 2017, elle
montre comment les parties internes les plus denses et les plus froides du nuage
donnent naissance aux étoiles.
Les axes de rotation des étoiles nous parlent de leur
naissance : Une équipe de recherche internationale incluant le CEA,
le CNRS et l'Université Grenoble-Alpes1 a révélé,
par astérosismologie, un surprenant alignement des axes de rotation des
étoiles dans des amas ouverts, révélant les conditions
dans lesquelles les étoiles se sont formées dans notre galaxie.
Ce résultat a été obtenu en étudiant, grâce
à la mission Kepler de la Nasa, un ensemble de géantes
rouges dans deux anciens amas ouverts de la Voie lactée. Il est paru
le 13 mars 2017 en une de Nature Astronomy.
Hubble date le dernier grand repas du trou noir
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L'événement énergétique a "roté" des bulles gonflées de plasma il y a six millions d'années
Il y a environ 6 millions d'années, lorsque nos très lointains ancêtres ont commencé à évoluer loin des chimpanzés, le trou noir de notre galaxie de la Voie Lactée appréciait un festin somptueux. Il engloutissait un immense bouquet d'hydrogène interstellaire.
Maintenant, des lustres plus tard, nous voyons le résultat du festin du trou noir. Le trou noir a "éructé" du plasma chaud qui s'élève maintenant bien au-dessus et en dessous du plan de notre galaxie. Ces bulles invisibles, pesant l'équivalent de millions de soleils, s'appellent des bulles de Fermi. Leur rayonnement gamma énergique a été découvert pour la première fois en 2010 par le télescope spatial Fermi Gamma-ray de la NASA. (Enrico Fermi était un physicien italien qui a créé le premier réacteur nucléaire de la planète).
Les astronomes se sont demandés depuis combien de temps les lobes gazeux ont été créés, et si le processus a été lent ou rapide. Les observations de Hubble de la bulle du nord ont résolu la question en déterminant un âge plus précis pour les bulles. Hubble a été utilisé pour mesurer la vitesse des gaz dans les bulles gonflées, et les astronomes ont pu alors calculer à quel moment elles sont nées dans un événement rapide et énergique.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
De l'ancienne poussière d'étoiles lève le voile sur les toutes premières étoiles
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L'objet le plus éloigné jamais observé par ALMA
Grâce à ALMA, des astronomes ont détecté une vaste quantité de poussière d'étoiles brillante au sein d'une galaxie qui nous apparaît telle qu'elle était lorsque l'Univers était encore jeune – 4% de son âge actuel. Cette galaxie, la plus lointaine au sein de laquelle de la poussière et de l'oxygène ont été détectés, est observée peu après sa formation. Ces nouveaux résultats apportent de précieuses informations concernant la naissance et la mort explosive des toutes premières étoiles.
Vue d'artiste de la lointaine galaxie poussiéreuse A2744_YD4 - Crédit : ESO/M. Kornmesser
Grâce à ALMA, des astronomes ont détecté une vaste quantité de poussière d'étoiles brillante au sein d'une galaxie qui nous apparaît telle qu'elle était lorsque l'Univers était encore jeune – 4% de son âge actuel. Cette galaxie, la plus lointaine au sein de laquelle de la poussière et de l'oxygène ont été détectés, est observée peu après sa formation. Ces nouveaux résultats apportent de précieuses informations concernant la naissance et la mort explosive des toutes premières étoiles.
Une équipe internationale d'astronomes dirigée par Nicolas Laporte de l'University College de Londres a observé, au moyen du Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA), une galaxie référencée A2744_YD4, la plus jeune et la plus lointaine détectée à ce jour par ALMA. A leur grande surprise, cette jeune galaxie renfermait une vaste quantité de poussière interstellaire, issue d'une précédente génération d'étoiles.
Des observations de suivi effectuées au moyen de l'instrument X-shooter installé sur le Very Large Telescopede l'ESO ont confirmé l'énorme distance nous séparant de A2744_YD4. Cette galaxie nous apparaît telle qu'elle était lorsque l'Univers n'était âgé que de 600 millions d'années, époque à laquelle les premières étoiles et les premières galaxies se formèrent [1].
“A2744_YD4 n'est pas seulement la galaxie la plus lointaine observée à ce jour par ALMA” précise Nicolas Laporte. “La détection d'une telle abondance de poussière indique également que les premières supernovae avaient déjà pollué cet environnement galactique.”
La poussière cosmique est principalement composée de grains de silicium, de carbone et d'aluminium, dont le diamètre n'excède pas le millionième de centimètre. Les éléments chimiques qui composent ces grains sont produits au sein des étoiles puis diffusés dans l'univers tout entier lorsque les étoiles massives explosent en supernovae – phase finale de leur courte existence. Aujourd'hui, cette poussière est partout présente. Elle constitue l'élément essentiel à la constitution des étoiles, des planètes et des molécules complexes. Aux premiers instants de l'Univers toutefois, elle se faisait rare, la première génération d'étoiles n'ayant pas encore amorcé la phase explosive finale.
Les observations de la galaxie poussiéreuse A2744_YD4 ont été rendues possibles par la présence, sur la ligne de visée, d'un amas de galaxies particulièrement massif catalogué Abell 2744 [2]. A l'image d'un télescope cosmique géant, cet amas a « magnifié »la galaxie A2744_YD4 située à une distance 1,8 fois supérieure. Cet effet de lentille gravitationnelle a permis à l'équipe de sonder les premiers instants de l'Univers.
Les observations d'ALMA ont par ailleurs permis de détecter l'émission d'oxygène ionisé au sein de la galaxie A2744_YD4. Il s'agit là de la détection la plus lointaine, et donc la plus ancienne, d'oxygène dans l'Univers, qui supplante un autre résultat d'ALMA datant de 2016.
La détection de poussière au sein de l'Univers jeune renseigne sur l'occurrence des premières explosions d'étoiles en supernovae, et donc sur cette époque à laquelle l'Univers baignait dans la lumière issue des toutes premières étoiles chaudes. La détermination de cette période baptisée “aube cosmique” constitue l'un des objectifs premiers de l'astronomie moderne. L'étude de la poussière interstellaire générée alors en représente une source indirecte.
L'équipe estime que la galaxie A2744_YD4 contenait de la poussière dont la quantité avoisinait les 6 millions de masses solaires. A titre comparatif, la masse stellaire totale de la galaxie – soit la somme des masses de l'ensemble des étoiles qu'elle renfermait – équivalait à 2 milliards de masses solaires. En outre, l'équipe a mesuré le taux de formation stellaire au sein de A2744_YD4. Il est apparu que les étoiles naissaient au rythme annuel de 20 masses solaires – contre une masse solaire par an au sein de la Voie Lactée [3].
“Ce taux n'est pas inhabituel pour une galaxie si distante. Il révèle le rythme soutenu de formation de la poussière au sein de A2744_YD4” précise Richard Ellis (ESO et University College de Londres), l'un des co-auteurs de cette étude. “Le temps requis avoisine les 200 millions d'années seulement – nous observons donc cette galaxie peu après sa formation.”
En d'autres termes, la formation significative d'étoiles au sein de cette galaxie débuta quelque 200 millions d'années avant l'époque à laquelle nous l'observons aujourd'hui. Ces observations ouvrent une fenêtre d'étude de cette période d'“allumage” des premières étoiles et galaxies, la plus ancienne sondée à ce jour. Notre Soleil, notre planète, notre existence même, constituent les ultimes produits – 13 milliards d'années plus tard – de cette première génération d'étoiles. En étudiant leur formation, leur cycle de vie et de mort, nous sondons nos propres origines.
“ALMA nous offre de merveilleuses perspectives d'observations toujours plus profondes et étendues de galaxies de ce type datant des premiers âges de l'Univers”, ajoute Richard Ellis.
Nicolas Laporte de conclure : “D'autres mesures de ce type offrent la formidable perspective de retracer la formation des toutes premières étoiles ainsi que la création des tous premiers éléments chimiques lourds au sein de l'Univers jeune.”
Notes : [1] Cette époque correspond à un redshift z=8,38. Elle se situe au cours de la période de réionisation.
[2] Abell 2744 est un objet massif situé à 3,5 milliards d'années-lumière (redshift 0,308), qui semble résulter de la collision de quatre amas de galaxies de plus petite taille. Cet énorme choc collisionnel d'une durée de 350 millions d'années s'est traduit par la survenue de divers phénomènes étranges, ce qui a valu à Abell 2744 d'être surnommé l'Amas de Pandore. Les galaxies ne représentent que cinq pour cent de la masse de l'amas – contre soixante-quinze pour cent pour la matière noire. Cette dernière contribue donc principalement à l'effet de lentille gravitationnelle qui se traduit par la déformation et l'amplification de la lumière en provenance des galaxies plus lointaines. Les vingt autres pour cent de la masse totale de l'amas semblent se présenter sous la forme de gaz chaud.
[3] Ce taux signifie que la masse totale d'étoiles qui se forme chaque année équivaut à vingt fois la masse du Soleil.
Plus d'informations : Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article initulé “Dust in the Reionization Era: ALMA Observations of a z =8.38 Gravitationally-Lensed Galaxy” par Laporte et al., à paraître au sein de la revue The Astrophysical Journal Letters.
L'équipe est composée de N. Laporte (University College de Londres, Royaume-Uni), R. S. Ellis (University College de Londres, Royaume-Uni; ESO, Garching, Allemagne), F. Boone (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), Toulouse, France), F. E. Bauer (Université Catholique Pontificale du Chili, Institut d'Astrophysique, Santiago, Chili), D. Quénard (Université Queen Mary de Londres, Londres, Royaume-Uni), G. Roberts-Borsani (University College de Londres, Royaume-Uni), R. Pelló (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), Toulouse, France), I. Pérez-Fournon (Institut d'Astrophysique des Canaries, Tenerife, Espagne; Université de La Lagune, Tenerife, Espagne), et A. Streblyanska (Institut d'Astrophysique des Canaries, Tenerife, Espagne; Université de La Lagune, Tenerife, Espagne).
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.
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Un regard détaillé sur des galaxies naissantes
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En poussant les plus grands télescopes à leurs limites, une équipe internationale d'astronomes, impliquant des chercheurs français du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (CNRS/Université Aix-Marseille) et de l'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie de Toulouse (CNRS/Université de Toulouse Paul Sabatier) a découvert une population de petites galaxies naissantes à une distance de plus de 11 milliards d'années-lumière, qui nous apporte des informations précieuses sur les premiers stades de formation des galaxies. Bien que rares, ces galaxies révèlent avec des détails sans précédent les conditions physiques extrêmes qui ont existé lorsque les premières galaxies se sont formées juste après le Big Bang. L'article a été publié dans Nature Astronomy le 2 mars 2017.
La naissance et les premiers instants de l'évolution des galaxies – comme notre Voie Lactée – dans les quelques centaines de millions d'années après le Big Bang est encore largement inaccessible aux moyens d'observation actuels. Ces dernières décennies, des galaxies ont pu être observées jusqu'à l'époque dite des « Ages Sombres », dans les 700 premiers millions d'années, lorsque l'univers était rempli d'un nuage d'hydrogène dense. Ces premières galaxies sont très faibles et enfouies dans un brouillard de gaz. Il est de ce fait très difficile de les observer à partir des observatoires actuels, et leur naissance et premières étapes d'assemblage n'ont jamais été observées en détail.
Pour identifier et étudier les propriétés de galaxies nouvellement formées, une équipe internationale a suivi une approche différente présentée dans une nouvelle étude publiée dans le numéro de mars de la revue Nature Astronomy. De fait, de nouvelles galaxies continuent de se former bien après les « Ages Sombres », et cette nouvelle étude a permis d'identifier des galaxies naissantes observées plus tard dans la vie de l'univers, environ un milliard d'années après les « Ages Sombres », quand l'univers n'avait cependant que 5% de son âge actuel. Etant malgré tout un peu plus proches de nous et sorties du brouillard dans lequel elles baignaient précédemment, ces galaxies sont plus faciles à étudier en détail ce qui a permis à cette équipe d'observer toutes les propriétés des galaxies dans leurs premiers instants.
Cette découverte a nécessité un important effort d'observation, coordonné dans le relevé VIMOS Ultra-Deep Survey (VUDS), le plus important relevé de galaxies à ces distances conduit avec le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral au Chili. C'est notamment grâce à la spectroscopie très sensible obtenue avec le spectrographe VIMOS au VLT, complétée par des images du télescope spatial Hubble (NASA-ESA), que l'équipe a pu étudier les propriétés de ces « enfants galaxies » avec des détails sans précédent.
« Pour la première fois nous pouvons observer une population de galaxies extrêmement jeunes, présentant toutes les propriétés attendues des premières galaxies beaucoup plus tôt dans l'univers. Nous pouvons les observer avec des détails sans équivalent », affirme Ricardo Amorin de l'Observatoire astronomique de Rome (INAF), et travaillant maintenant à l'université de Cambridge (UK).
Les spectres obtenus avec VIMOS mettent en évidence que ces galaxies sont très riches en gaz ionisé, « avec très peu de poussières et d'éléments dit métalliques, comme le Carbone et l'Oxygène, qui sont produits par les premières étoiles massives dans une galaxie et dispersés très tôt lorsque ces étoiles meurent », précise Enrique Perez-Montero de l'Institut d'Astrophysique d'Andalousie, co-auteur de l'article. Ces étoiles très chaudes illuminent (ionisent) le gaz environnant avant de mourir en supernovæ dans une gigantesque explosion produisant des écoulements de gaz à grande échelle qui entrainent le gaz et les éléments métalliques. Les auteurs proposent que ce mécanisme pourrait expliquer comment leurs analogues primitifs ont pollué l'univers avec ces éléments métalliques et ont nettoyé leur environnement de gaz, contribuant à la fin des « Ages Sombres ».
Adriano Fontana de l'Observatoire de Rome (INAF), et co-auteur de l'étude, explique : « nous observons ces galaxies lors de ce qui semble être leur premier épisode de formation massive d'étoiles, ce qui les rend très lumineuses ». Olivier Le Fèvre, du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (Aix-Marseille Université et CNRS) et responsable scientifique du programme VUDS, ajoute : « nous avons pu trouver ces galaxies grâce aux observations très profondes d'un échantillon sans précédent de plus de deux mille galaxies. Les images du télescope spatial Hubble montrent des galaxies environ 30 fois plus petites et 100 fois moins massives que notre Voie Lactée, avec des formes compactes et irrégulières se présentant quelques fois en paires de galaxies en coalescence ».
Les galaxies découvertes dans cette étude éclairent sous un nouvel angle le processus encore largement inconnu de la formation des premières galaxies. Les méthodes mises en œuvre préparent à une meilleure interprétation des données qui seront obtenues avec le futur télescope spatial James Webb (JWST, NASA-ESA-CSA) qui sera lancé de Kourou fin 2018. Une époque excitante et potentiellement révolutionnaire de la cosmologie observationnelle et de l'étude de la formation des galaxies vient de commencer.
Pour en savoir plus : - Commentaire “News and views” dans Nature Astronomy, par le prof. Alice Shapley (Department of Physics and Astronomy, University of California Los Angeles, USA)
Reférences : Analogues of primeval galaxies two billion years after the Big Bang, Nature Astronomy 1, Article number: 0052 (2017), 2 mars 2017
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D'après les derniers résultats du radar CONSERT sur Rosetta, les comètes sont principalement composées de poussières riches en matériau carboné
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Les mesures de l'expérience CONSERT de la mission Rosetta ont permis pour la première fois d'observer l'intérieur d'une comète et d'estimer la composition moyenne du noyau. Cette étude décisive montre que les comètes sont principalement composées de poussières riches en matériau carboné. Ce travail a été publié, le 7 mars 2017 dans le journal MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) édité par Oxford University Press [1]. Il a été mené par une équipe dans laquelle des chercheurs français de l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Grenoble Alpes), du Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (CNRS/Université Pierre et Marie Curie/Université Versailles St-Quentin) et de l'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (CNRS/Université de Toulouse Paul Sabatier) sont fortement impliqués.
Le radar bistatique CONSERT, installé sur la sonde Rosetta et sur l'atterrisseur Philae avait exploré l'intérieur d'un noyau cométaire, plus exactement le petit lobe du noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, en novembre 2014. Ces mesures exceptionnelles ont établi (Kofman et al, Science, 2015) [2], à partir de la vitesse de propagation des ondes dans ce milieu, que la constante diélectrique moyenne est de (1,27 ± 0,5), ce qui n'est que peu supérieur à 1, la constante diélectrique du vide. Cette très faible valeur indique que le milieu est extrêmement poreux, comme le confirme sa faible masse volumique (de l'ordre de 0.53 kg m-3, Sierks et al, 2015 [3], Pätzold et al., 2016 [4]). Compte tenu du rapport massique poussières / glaces élevé de 2 à 6 (Rotundi et al., 2015 [5]), la porosité estimée est de l'ordre de 80% (Kofman et al, Science, 2015).
Les études actuelles s'appuient sur une interprétation plus précise de la constante diélectrique du noyau (proche de 1,27) à partir de mesures en laboratoire de la permittivité de glaces (d'eau, de monoxyde et de dioxyde de carbone) et de minéraux ainsi que d'analogue de matériaux cométaires (Brouet et al., 2016 [6] ; Herique et al, 2002 [7] ; Heggy et al., 2012 [8]). Cette analyse, utilise les formules de mélanges de matériaux diélectriques ainsi que les estimations de la densité et du rapport poussières / glaces pour montrer que la fraction réfractaire doit avec une permittivité faible pour pouvoir expliquer la constante diélectrique mesurée par CONSERT. Ces résultats permettent d'exclure que les particules de poussière cométaire aient une composition essentiellement minérale. Les modèles proposés pour la composition de l'intérieur du noyau permettent d'affirmer que la matière carbonée est largement présente, correspondant jusqu'à 75% en volume dans la composition des poussières.
Ces nouveaux résultats changent de la vision classique d'une comète « boule de neige sale ». Ils suggèrent que la comète cible de la mission Rosetta (et probablement aussi les autres comètes) présente une fraction considérable de matériau carboné au niveau de ses poussières. Cette conclusion renforce sensiblement les hypothèses selon lesquelles la composante réfractaire des comètes, par sa composition et sa structure, aurait pu contribuer à l'émergence de la vie sur Terre.
Notes : [1] Mon Not R Astron Soc (2016) 462 (Suppl_1): S516-S532 [2] Kofman W., et al., 2015, Science, 349, 6247, aaa0639 [3] Sierks H., et al., 2015, Science, 347, aaa1044 [4] Pätzold M., et al., 2016, Nature, 530, 63 [5] Rotundi A., et al., 2015 , Science, 347, aaa3905 [6] Brouet Y. et al., 2016, MNRAS, S1, 89 [7] Herique A. et al., 2002, Planet. Space Sci., 50, 857 [8] Heggy et al., 2012, ICARUS, 221(2), pp. 925–939
Pour en savoir plus : CONCERT, Blog de l'ESA Rosetta Actualités scientifiques CNRS-INSU : - "Premiers
résultats scientifiques de Philae : Tchouri se révèle…
différente
Reférences : Cosmochemical implications of CONSERT permittivity characterization of 67P/CG, MNRAS, 7 mars 2017
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Comètes P/2017 D1 (Fuls), C/2017 D2 (Barros), C/2017 D3 (ATLAS), P/2017 D4 (PANSTARRS)
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P/2017 D1 (Fuls) Une nouvelle comète a été découverte par David Carson Fuls sur les images CCD obtenues le 21 Février 2017 avec le télescope de 1.5-m du Mt. Lemmon Survey. Après publication sur les pages NEOCP (NEO Confirmation Page) et PCCP (Possible Comet Confirmation Page) du Minor Planet Center, la nature cométaire de l'objet a été confirmée par plusieurs astrométristes. L'objet a également été identifié sur des images antérieures à la découverte, obtenues par Pan-STARRS 1 les 08 et 09 Septembre 2015, les 10 et 13 Octobre 2015, le 05 Décembre 2015, le 03 Janvier 2016, et les 05 et 06 Mars 2016, et le 05 Novembre 2016 , et par le Mt. Lemmon Survey le 05 Novembre 2016.
Les éléments orbitaux elliptiques préliminaires de la comète P/2017 D1 (Fuls) indiquent un passage au périhélie le 28 Juin 2016 à une distance d'environ 2,6 UA du Soleil, et une période d'environ 10,5 ans pour cette comète de la famille de Jupiter.
C/2017 D2 (Barros) Une nouvelle comète a été découverte par l'astronome amateur brésilien João Ribeiro de Barros sur les images CCD obtenues le 23 Février 2017 avec le télescope de 0.45-m f/2.9 de l'Observatoire SONEAR. 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 D2 (Barros) indiquent un passage au périhélie le 12 Juillet 2017 à une distance d'environ 2,5 UA du Soleil.
Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 14 Juillet 2017 à une distance d'environ 2,4 UA du Soleil.
C/2017 D3 (ATLAS) Une nouvelle comète a été découverte sur les images CCD obtenues le 23 Février avec le télescope Schmidt de 0.5-m f/2.0 du projet ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), à Haleakala. Après publication sur les pages NEOCP (NEO Confirmation Page) et PCCP (Possible Comet Confirmation Page) du Minor Planet Center, la nature cométaire de l'objet a été confirmée par de nombreux observateurs. Des observations antérieures à la découverte, obtenues par Pan-STARRS 1 le 10 Février 2017, ont été identifiées.
Les éléments orbitaux paraboliques préliminaires de la comète C/2017 D3 (ATLAS) indiquent un passage au périhélie le 29 Avril 2017 à une distance d'environ 4,9 UA du Soleil.
Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 26 Avril 2017 à une distance d'environ 4,9 UA du Soleil.
P/2017 D4 (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 25 Février 2017 avec le télescope Ritchey-Chretien de 1.8m de Haleakala, Hawaii. La nature cométaire de l'objet a été confirmée par de nombreux astrométristes après publication sur les pages NEOCP (NEO Confirmation Page) et PCCP (Possible Comet Confirmation Page) du Minor Planet Center. L'objet a été également retrouvé sur des images obtenues les 20 et 29 Janvier 2917 par Pan-STARRS 1, et le 23 Février 2017 dans le cadre du Mt. Lemmon Survey.
Les éléments orbitaux elliptiques de la comète P/2017 D4 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 06 Septembre 2016 à une distance d'environ 2,7 UA du Soleil, et une période d'environ 20,2 ans pour cette comète de la famille de Jupiter.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
Les restes d'une méga-inondation sur Mars
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Mars Express de l'ESA a capturé les images d'un des plus grands réseaux de canaux d'écoulement sur la planète rouge.
A l'embouchure de Kasei Valles - Crédit : ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Le système de canaux de Kasei Valles s'étend à environ 3000 km de sa région de source à Echus Chasma - qui se trouve à l'est de la région volcanique bombée de Tharsis et juste au nord du système de canyon Valles Marineris - jusqu'à sa doline dans les vastes plaines de Chryse Planitia.
Le cratère Worcester dans son contexte - Crédit : NASA MGS MOLA Science Team
Une combinaison de volcanisme, de tectonique, d'effondrement et d'affaissement dans la région de Tharsis a entraîné plusieurs rejets massifs d'eau souterraine d'Echus Chasma, qui ont ensuite inondé la région de Kasei Valles il y a environ 3,6 à 3,4 milliards d'années. Ces anciennes méga-inondations ont laissé leur marque sur les caractéristiques vues aujourd'hui.
Des sections de Kasei Valles ont déjà été imagées par Mars Express au cours de ses 14 années sur la planète rouge, mais cette nouvelle image, prise le 25 mai 2016, capture une portion juste à son embouchure.
Un cratère d'impact de 25 km de large - le cratère Worcester - juste à gauche au centre de l'image couleur principale, a fait de son mieux pour résister aux forces érosives des méga-inondations.
Alors qu'une grande partie de la couverture entourant le cratère - qui a été initialement projetée depuis l'intérieur du cratère au cours de l'impact - a été érodée, la section en aval de l'inondation a survécu. Au fil du temps, cela a conduit à l'apparence générale d'une île simplifiée, avec sa topographie en gradins en aval pouvant suggérer des variations de niveaux d'eau ou des épisodes d'inondation différents.
Topographie à l'embouchure de Kasei Valles - Crédit : ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
En revanche, la couverture de débris entourant le cratère adjacent est restée intacte. Cela suggère que l'impact produisant ce cratère a eu lieu après les inondations majeures.
En outre, l'apparition de la couverture de débris raconte une histoire sur la nature du sous-sol : dans ce cas, il indique que la plaine inondable est riche en eau ou en glace d'eau.
En effet, le motif fait penser à un « splash » : les débris éjectés du cratère étaient riches en eau, ce qui leur permet de couler plus facilement. En ralentissant, les débris derrière lui s'entassent, poussant le matériel à sa périphérie en remparts.
Vue en perspective vers le cratère Worcester - Crédit : ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
La vue en perspective montre un gros plan de cette caractéristique de rempart et regarde du cratère associé vers le cratère Worcester érodé en arrière-plan.
Le grand cratère dans la partie la plus septentrionale (à droite, en haut) de l'image principale ne semble pas avoir pénétré aussi profondément que le cratère Worcester et son voisin. En effet, il est situé sur un plateau au moins 1 km plus haut que les plaines ci-dessous.
Néanmoins, il ya une petite dépression au centre du cratère, qui implique habituellement qu'une couche plus faible - comme la glace - a été enfouie dessous au moment de l'impact.
Une inspection minutieuse révèle également le léger contour de la couverture d'éjecta du cratère, y compris une partie qui a débordé sur les plaines ci-dessous.
Vue anaglyphe à l'embouchure de Kasei Vallis - Crédit : ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
L'éjecta montre un motif rainuré intéressant que les autres cratères dans cette vue semblent ne pas avoir. Cela suggère une différence dans la nature de l'impact lui-même, peut-être avec l'énergie transmise pendant l'impact, la manière dont l'éjecta a été mis en place par le cratère, ou dans la composition du matériau du plateau.
De petits canaux dendritiques peuvent être observés tout autour du plateau, ce qui fait peut-être allusion à l'ampleur variable des inondations au cours de nombreux épisodes d'inondations.
On trouve également un certain nombre de cratères plus petits dans les plaines. Ceux-ci semblent avoir des «queues» de couleur plus claire pointant dans la direction opposée au flux d'eau venant de Kasei Valles.
Ces cratères ont été formés par des impacts qui ont eu lieu après les inondations catastrophiques, leurs queues délicates créées par les vents soufflant dans une direction vers l'ouest «vers le haut» de vallée. Leurs bords surélevés influencent l'écoulement du vent sur le cratère de sorte que la poussière immédiatement derrière le cratère reste intacte par rapport aux plaines environnantes, plus exposées.
Cette scène conserve donc un compte rendu d'activité géologique s'étendant sur des milliards d'années d'histoire de la planète rouge.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
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Une galaxie vue par la tranche
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Ce ruban coloré d'étoiles, de gaz et de poussière forme une galaxie spirale baptisée NGC 1055. Cette vaste galaxie, photographiée ici par le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO, arbore un diamètre supérieur de quelque 15% à celui de la Voie Lactée. Sous cet angle, NGC 1055 apparaît dépourvue des bras caractéristiques de toute galaxie spirale. Toutefois, la présence d'étranges zigzags au sein même de sa structure témoigne d'une probable interaction passée avec une galaxie voisine étendue.
La galaxie NGC 1055 vue par la tranche - Crédit : ESO
Les galaxies spirales qui parsèment l'Univers présentent des orientations différentes par rapport à la Terre. Certaines sont observées d'en haut, soit de face, telle la galaxie en forme de tourbillon cataloguée NGC 1187 (eso1231). Une orientation de ce type révèle parfaitement les bras de la galaxie ainsi que son noyau brillant, mais rend difficilement compte de sa forme tridimensionnelle.
D'autres galaxies, telle NGC 3521 (eso1129), nous apparaissent inclinées, dévoilant en partie la structure tridimensionnelle de leurs bras spiraux. Toutefois, la vue par la tranche – telle celle de NGC 1055 – est la seule à nous offrir une compréhension totale de la forme globale d'une galaxie spirale.
Une observation par la tranche révèle en effet la distribution globale des étoiles – nouvellement nées ou issues de populations plus âgées – au sein de la galaxie. Elle facilite la mesure de l'épaisseur du disque galactique ainsi que du centre galactique, qui foisonne d'étoiles. En outre, la matière située en périphérie de la galaxie, sombre en comparaison du plan galactique, s'avère plus facile à observer sur fond de ciel noir.
Enfin, ce type de perspective permet aux astronomes d'étudier la forme globale du disque étendu d'une galaxie ainsi que ses propriétés. Telle cette déformation qui caractérise NGC 1055. Le disque de cette galaxie présente des zones de torsion, de désordre, qui vraisemblablement résultent d'interactions avec la proche voisine Messier 77 (eso0319) [1]. Cette déformation est visible ici ; le disque de NGC 1055 apparaît légèrement courbé et semble onduler autour du noyau central.
NGC 1055 se situe à quelque 55 millions d'années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Baleine. Cette image a été acquise au moyen de l'instrument FORS2 (Réducteur de FOcale et Spectrographe à faible dispersion n°2) qui équipe l'Unité Télescopique 1 (Antu) du VLT, à l'Observatoire de Paranal de l'ESO au Chili. Elle est issue du programme Joyaux Cosmiques de l'ESO, dont l'objectif est de diffuser, au sein du monde éducatif ainsi qu'auprès du grand public, des images intéressantes, étonnantes ou visuellement attrayantes acquises par les télescopes de l'ESO.
Notes : [1] Messier 77, également cataloguée NGC 1068, est dotée d'une région centrale particulièrement brillante alimentée par un trou noir supermassif. Située non loin de la Voie Lactée, elle constitue un exemple de ce que les astronomes nomment une galaxie active.
Plus d'informations : 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 : - Autres images acquises par l'instrument FORS
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