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Des molécules organiques inédites sur une comète, une structure assez variée en surface mais plutôt homogène en profondeur, des composés organiques formant des amas et non dispersés dans la glace… ce sont quelques-uns des résultats issus des premières données de Philae à la surface de la comète « Tchouri ». Réalisés dans le cadre de la mission Rosetta de l'ESA, ces travaux ont mobilisé des chercheurs du CNRS, d'Aix-Marseille Université, de l'Université Joseph Fourier, de l'Université Nice Sophia Antipolis, de l'UPEC, de l'UPMC, de l'Université Paris-Sud, de l'Université Toulouse III – Paul Sabatier et de l'UVSQ, avec le soutien du CNES. Ils sont publiés au sein d'un ensemble de huit articles, le 31 juillet 2015, dans la revue Science. Ces résultats in situ, très riches en informations inédites, mettent en évidence quelques différences par rapport aux observations antérieures de comètes et aux modèles en vigueur.

La mission de rendez-vous cométaire Rosetta a offert, grâce à l'atterrissage du module Philae, une opportunité exceptionnelle : celle de l'étude in situ d'un noyau cométaire (de sa surface à sa structure interne), 67P/Tchourioumov-Guérassimenko (alias Tchouri). Elle est susceptible de faire progresser la compréhension de ces petits corps célestes témoins des origines du système solaire. Les mesures réalisées du 12 au 14 novembre 2014 (pendant les 63 heures qui ont suivi sa séparation d'avec Rosetta) par les dix instruments de l'atterrisseur Philae ont complété les observations effectuées par l'orbiteur Rosetta [1]. Et son arrivée mouvementée sur la comète a même été source d'informations supplémentaires.

Des molécules organiques inédites

Vingt-cinq minutes après le contact initial de Philae avec le noyau de la comète, COSAC (Cometary sampling and composition experiment) a réalisé une première analyse chimique, en mode « renifleur », c'est-à-dire en examinant les particules entrées passivement dans l'appareil. Ces particules proviennent vraisemblablement du nuage de poussière produit par le premier contact de Philae avec le sol. Seize composés ont pu être identifiés, répartis en six classes de molécules organiques (alcools, carbonyles, amines, nitriles, amides et isocyanates). Parmi eux, quatre sont détectés pour la première fois sur une comète (l'isocyanate de méthyle, l'acétone, le propionaldéhyde et l'acétamide).

Ces molécules sont des précurseurs de molécules importantes pour la vie (sucres, acides aminés, bases de l'ADN…). Mais la présence éventuelle de ces composés plus complexes n'a pas pu être identifiée sans ambigüité dans cette première analyse. Par ailleurs, quasiment toutes les molécules détectées sont des précurseurs potentiels, produits, assemblages, ou sous-produits les uns des autres, ce qui donne un aperçu des processus chimiques à l'œuvre dans un noyau cométaire et même dans le nuage protosolaire en effondrement, aux premiers temps du système solaire.

Des amas de matière organique dès l'origine

Les caméras de l'expérience CIVA (Comet infrared and visible analyser) ont révélé que les terrains proches du site d'atterrissage final de Philae sont dominés par des agglomérats sombres qui sont vraisemblablement de gros grains de molécules organiques. Les matériaux des comètes ayant été très peu modifiés depuis leurs origines, cela signifie qu'aux premiers temps du système solaire, les composés organiques étaient déjà agglomérés sous forme de grains, et pas uniquement sous forme de petites molécules piégées dans la glace comme on le pensait jusqu'à présent. Ce sont de tels grains qui, introduits dans des océans planétaires, auraient pu y favoriser l'émergence du vivant.

Des terrains variés cachant un intérieur plutôt homogène

COSAC a identifié un grand nombre de composés azotés, mais aucun composé soufré, contrairement à ce qu'avait observé l'instrument ROSINA, à bord de Rosetta. Cela pourrait indiquer que la composition chimique diffère selon l'endroit échantillonné.

Par ailleurs, les propriétés mécaniques des terrains ont pu être déduites de l'« accométage » à rebondissements de Philae. L'atterrisseur a d'abord touché la surface à un endroit baptisé Agilkia, et a ensuite rebondi plusieurs fois avant d'atteindre le site nommé Abydos. La trajectoire de Philae et les données enregistrées par ses instruments montrent qu'Agilkia est composé de matériaux granuleux sur une vingtaine de centimètres, tandis qu'Abydos a une surface dure.

Au contraire, l'intérieur de la comète parait plus homogène que prévu par les modèles. L'expérience radar CONSERT (Comet nucleus sounding experiment by radio transmission) donne, pour la première fois, accès à la structure interne d'un noyau cométaire. Le temps de propagation et l'amplitude des signaux ayant traversé la partie supérieure de la « tête » (le plus petit des deux lobes de Tchouri) montrent que cette portion du noyau est globalement homogène, à l'échelle de dizaines de mètres. Ces données confirment aussi que la porosité est forte (75 à 85%), et indiquent que les propriétés électriques des poussières sont analogues à celles de chondrites carbonées.

Une surface tourmentée

L'expérience CIVA-P (P pour panorama), composée de sept microcaméras, a pris une image panoramique (360°) du site d'atterrissage final de Philae. Elle révèle que les fractures déjà repérées aux grandes échelles par Rosetta se retrouvent aussi jusqu'à l'échelle millimétrique. Ces fractures sont formées par choc thermique, en raison des grands écarts de température que connait la comète lors de sa course autour du soleil.

Des précisions sur la localisation et l'orientation de Philae

Cette image panoramique où apparait par endroits un pied ou une antenne, a aussi révélé la position de Philae. Il repose dans un trou de sa propre taille, couché sur le côté (avec seulement deux pieds sur trois au contact du sol), et entouré de parois qui compliquent son alimentation en énergie solaire et ses communications avec Rosetta.

L'instrument CONSERT a quant à lui déterminé, avec trois périodes d'observations en visibilité directe entre la sonde Rosetta et Philae, la zone (150 mètres par 15 mètres) où se trouve Philae. Cela a facilité la reconstitution de la trajectoire de Philae entre le premier site de contact, Agilkia, et le site d'atterrissage final, Abydos. Puis, en utilisant les signaux qui ont traversé l'intérieur de la comète, CONSERT a réduit l'incertitude sur la localisation de Philae (au bord de la région dénommée Hatmehit) à une bande de 21 mètres par 34 mètres.

Avec les quatre autres articles publiés (portant par exemple sur les propriétés magnétiques et thermiques de Tchouri), ces premières mesures à la surface d'une comète renouvellent l'image que l'on avait de ces petits corps du système solaire.

Les laboratoires français impliqués sont :

- l'Institut d'astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris Sud)

- l'Institut de chimie de Nice (CNRS/Université Nice Sophia Antipolis)

- l'Institut Fresnel Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université/Ecole Centrale Marseille)

- l'Institut méditerranéen d'océanographie (CNRS/Université de Toulon/IRD/Aix-Marseille Université)

- l'Institut de planétologie et astrophysique de Grenoble (CNRS/UJF)

- l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier)

- le Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université)

- le Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (CNRS/UPMC/UVSQ)

- le Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (CNRS/UPEC/Université Paris Diderot)

- le Laboratoire de planétologie et géodynamique de Nantes (CNRS/Université de Nantes/Université d'Angers)

Note : 

[1] Voir le communiqué de presse du 10 décembre 2014, « Rosetta : les premiers résultats de l'instrument ROSINA » et celui du 21 janvier 2015, « Tchouri sous l'œil de Rosetta ».

Référence : 

- 67P/Churyumov-Gerasimenko surface properties, as derived from the first CIVA-P in situ panoramic images, J-P. Bibring et al., Science, 31 juillet 2015. DOI : 10.1126/science.aab0671

- Properties of the 67P/Churyumov-Gerasimenko interior revealed by CONSERT radar, W. Kofman et al., Science, 31 juillet 2015. DOI : 10.1126/science.aab0639

- Organic compounds on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko revealed by COSAC mass spectrometry, F. Goesmann et al., Science, 31 juillet 2015. DOI : 10.1126/science.aab0689

- The landing(s) of Philae and inferences about comet surface mechanical properties, J. Biele et al., Science, 31 juillet 2015. DOI : 10.1126/science.aaa9816

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5416

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

La majorité des planètes découvertes en dehors de notre Système solaire orbitent près de leurs étoiles parentes parce que ces planètes sont plus faciles à trouver. Mais pour bien comprendre comment les lointains systèmes planétaires sont constitués, les astronomes doivent procéder à un recensement de toutes les planètes autour d'une étoile. Ils ont besoin de regarder plus loin de l'étoile - à environ la distance que Jupiter est de notre Soleil, et au-delà.

Maintenant, les astronomes à l'aide du télescope spatial Hubble de la NASA et du W. M. Keck Observatory à Hawaï ont confirmé l'existence d'une exoplanète de taille d'Uranus orbitant loin de son étoile centrale, découverte grâce à une technique appelée microlentille gravitationnelle. Une microlentille se produit lorsqu'une étoile de premier plan amplifie la lumière d'une étoile de fond qui s'aligne momentanément avec elle. La signature unique de l'événement, qui est influencée par le mouvement relatif des étoiles dans l'espace, peut révéler des indices sur la nature de l'étoile de premier plan et des planètes associées. Les microlentilles gravitationnelles peuvent trouver de froides planètes dans des orbites à longue période que les autres méthodes ne peuvent pas détecter. Cette découverte ouvre un nouveau morceau d'espace de découverte dans la chasse aux exoplanètes : pour découvrir des planètes aussi éloignées de leur étoile centrale que Jupiter et Saturne le sont notre Soleil.

Illustration Credit: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

Science Credit: NASA, ESA, D. Bennett (University of Notre Dame), and J.-P. Beaulieu (Institut d'Astrophysique de Paris)

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/27/

Nouvelle du Ciel Découverte d'une "super-Terre" [14/03/2006]

Le Meilleur du télescope spatial Hubble

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Pour la première fois, des traces de l'élément chimique lithium ont été découvertes dans les matériaux éjectés par une nova. Des observations de la nova Centauri 2013 effectuées au moyen de télescopes de l'ESO installés à l'Observatoire de La Silla ainsi qu'à proximité de Santiago au Chili, permettent de mieux comprendre la raison pour laquelle de nombreuses jeunes étoiles semblent contenir une plus grande proportion de cet élément chimique que prévu. Cette nouvelle découverte vient compléter le puzzle de l'évolution chimique de notre galaxie, et constitue une réelle avancée pour les astronomes impliqués dans l'étude de la composition chimique des étoiles de la Voie Lactée.

Le lithium est un élément chimique léger dont la création, au même titre que celle d'autres éléments, remonterait au Big Bang, soit à 13,8 milliards d'années. Pour autant, la compréhension des quantités de lithium détectées au sein des étoiles de l'Univers contemporain s'est avérée constituer un véritable casse-tête pour les astronomes. Les étoiles plus âgées renferment moins de lithium que prévu en effet [1], tandis que quelques autres, plus jeunes, peuvent en contenir dix fois plus [2].

Dans les années 1970, les astronomes ont envisagé la possibilité que la surabondance de lithium observée dans les jeunes étoiles résulte de novae – soit de l'explosion d'étoiles qui expulsent de la matière dans l'espace interstellaire, et contribuent par là-même à la création d'une nouvelle génération d'étoiles. Mais aucune étude poussée de plusieurs novae n'a jusqu'à présent permis de confirmer ou infirmer cette hypothèse.

Une équipe menée par Luca Izzo (Université La Sapienza de Rome et ICRANet, Pescara, Italie) a utilisé l'instrument FEROS qui équipe le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres à l'Observatoire de La Silla de l'ESO, ainsi que le spectrographe PUCHEROS installé sur le télescope de 0,5 mètre de l'ESO à l'Observatoire de l'Université Catholique Pontificale du Chili à Santa Marina près de Santiago, dans le but d'étudier la nova Centauri 2013 (V1369 Centauri). Cette étoile, située non loin de la très brillante Beta Centauri dans le ciel austral, a explosé en décembre 2013. Elle est à ce jour la nova la plus brillante de ce siècle et est facilement observable à l'œil nu [3].

Très détaillées, les données nouvellement acquises ont révélé la signature claire de lithium expulsé de la nova à quelque deux millions de kilomètres par heure [4]. Il s'agit là de la première détection à ce jour de cet élément au sein de la matière éjectée par une nova.

Massimo Della Valle (INAF-Observatoire Astronomique de Capodimonte, Naples, et ICRANet, Pescara, Italie), co-auteur de l'étude, explique toute l'importance de cette découverte : “Il s'agit d'une réelle avancée. Si nous nous figurons l'histoire de l'évolution chimique de la Voie Lactée sous l'aspect d'un puzzle, alors le lithium en provenance des novae en constituait l'une des plus importantes et des plus énigmatiques pièces manquantes. En outre, tout modèle de Big Bang est susceptible d'être remis en question tant que l'énigme du lithium n'est pas résolue.”

La masse du lithium éjecté de la Nova Centauri 2013 semble faible – elle représenterait moins d'un milliardième de la masse du Soleil. Mais le fait que plusieurs milliards d'étoiles se soient changées en novae au cours de l'histoire de la Voie Lactée, suffit à rendre compte de la présence inattendue de vastes quantités de lithium au sein de notre galaxie.

Les co-auteurs Luca Pasquini (ESO, Garching, Allemagne) et Massimo Della Valle ont recherché des preuves de l'existence de lithium au sein des novae durant plus d'un quart de siècle. Leurs efforts se trouvent enfin récompensés. Pour le jeune scientifique qu'est Luca Izzo, auteur principal de cette étude, le plaisir est tout autre : “Il est très excitant de faire la découverte d'une chose prévue bien avant ma naissance et de l'observer pour la toute première fois le jour de mon anniversaire en 2013 !”

Notes :

[1] La sous-abondance de lithium dans les étoiles plus âgées constitue une énigme de longue date. Cette problématique a été abordée au sein des Communiqués de Presse suivants : eso1428, eso1235 et eso1132.

[2] Les qualificatifs “plus jeunes” et “plus âgées” s'appliquent aux étoiles que les astronomes classent, respectivement, parmi celles de Population I et de Population II. Au sein de la Population I figure le Soleil – plus généralement, les étoiles riches en éléments chimiques lourds qui constituent le disque de la Voie Lactée. Les étoiles de Population II, plus âgées, renferment moins d'éléments lourds, peuplent le bulbe et le halo de la Voie Lactée ainsi que les amas globulaires. Notons que les étoiles de la Population I, quoique “plus jeunes”, peuvent être déjà âgées de quelques milliards d'années !

[3] Ces télescopes de dimensions relativement faibles, équipés de spectrographes appropriés, constituent de puissants outils pour ce type de recherche. Ainsi donc, même à l'ère des télescopes extrêmement grands, les télescopes plus petits, dédiés à des tâches spécifiques, sont susceptibles d'offrir de précieux services.

[4] Cette vitesse élevée, de la nova vers la Terre, se traduit par un décalage significatif, vers l'extrémité bleue du spectre, de la raie en absorption témoignant de la présence de lithium.

Plus d'informations :  

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article intitulé “Early optical spectra of Nova V1369 Cen show presence of lithium”, par L. Izzo et al., et publié dans l'édition en ligne de la revue Astrophysical Journal Letters.

L'équipe est composée de Luca Izzo (Université La Sapienza de Rome et ICRANet, Pescara, Italie), Massimo Della Valle (INAF–Observatoire Astronomique de Capodimonte, Naples; ICRANet, Pescara, Italie), Elena Mason (INAF–Observatoire Astronomique de Trieste, Trieste, Italie), Francesca Matteucci (Université de Trieste, Trieste, Italie), Donatella Romano (INAF–Observatoire Astronomique de Bologne, Bologne, Italie), Luca Pasquini (ESO, Garching près de Munich, Allemagne), Leonardo Vanzi (Département d'Ingénierie Electrique et Centre d'Astro-Ingénierie, PUC-Chile, Santiago, Chili), Andres Jordan (Institut d'Astrophysique et Centre d'Astro-Ingénierie, PUC-Chile, Santiago, Chili), José Miguel Fernandez (Institut d'Astrophysique, PUC-Chile, Santiago, Chili), Paz Bluhm (Institut d'Astrophysique, PUC-Chile, Santiago, Chili), Rafael Brahm (Institut d'Astrophysique, PUC-Chile, Santiago, Chili), Nestor Espinoza (Institut d'Astrophysique, PUC-Chile, Santiago, Chili) et Robert Williams (STScI, Baltimore, Maryland, Etats-Unis).

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 :

- L'article scientifique

- Photos de la nova Centauri 2013

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1531/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Les nouvelles cartes colorées de Cérès, basées sur les données de la sonde Dawn de la NASA, présentent une topographie variée, avec des différences de hauteur entre les fonds des cratères et les pics de montagnes aussi grandes que 15 kilomètres.

Les scientifiques continuent d'analyser les dernières données de Dawn alors que le vaisseau spatial fait route vers sa troisième orbite de cartographie.

"Les cratères que nous trouvons sur Cérès, en termes de profondeur et de diamètre, sont très semblables à ce que nous voyons sur Dioné et Téthys, deux satellites glacés de Saturne qui sont de la même taille et densité que Cérès. Les caractéristiques sont assez cohérente avec une croûte riche en glace, "a déclaré le membre de l'équipe scientifique de Dawn Paul Schenk, géologue au Lunar and Planetary Institute, Houston.

Certains de ces cratères et d'autres caractéristiques ont maintenant des noms officiels, inspirés par les esprits et divinités en relation à l'agriculture d'une variété de cultures. L'Union Astronomique Internationale a récemment approuvé un ensemble de noms pour les fonctionnalités de Cérès.

Les caractéristiques nouvellement étiquetées comprennent Occator, le mystérieux cratère contenant les taches brillantes de Cérès, qui a un diamètre d'environ 90 km et une profondeur d'environ 4 km. Occator est le nom de la divinité de l'agriculture romaine du hersage, une méthode de mise à niveau du sol.

Un petit cratère avec des matériaux lumineux, déjà étiqueté "Spot 1," est maintenant identifié comme Haulani, d'après la déesse hawaïenne de la plante. Haulani a un diamètre d'environ 30 km. Les données de température du spectromètre de cartographie infrarouge et visible de Dawn montrent que ce cratère semble être plus froid que la plupart du terain autour de lui.

Le cratère Dantu, nommé d'après le dieu ghanéen associé à la plantation de maïs, est d'environ 120 km de diamètre et a 5 kilomètres de profondeur. Un cratère appelé Ezinu, d'après la déesse sumérienne du grain, est de la même taille. Les deux sont moins de la moitié de la taille de Kerwan, nommé d'après l'esprit Hopi de la germination du maïs , et Yalode, un cratère nommé d'après la déesse africaine du Dahomey célébrée par les femmes aux rites de la récolte.

"Les cratères d'impact Dantu et Ezinu sont extrêmement profonds, tandis que les plus grands bassins d'impact Kerwan et Yalode exhibent des profondeurs beaucoup moins profondes, indiquant la mobilité croissante de la glace avec la taille et l'âge du cratère", a déclaré Ralf Jaumann, un membre de l'équipe scientifique de Dawn au Centre aérospatial allemand (DLR) à Berlin.

Presque directement au sud de Occator est Urvara, un cratère nommé d'après la divinité indienne et iranienne des plantes et des champs. Urvara, a environ 160 km de large et 6 km de profondeur, a un pic pointu central proéminent qui est haut de 3 km.

Dawn est actuellement en spirale vers sa troisième orbite de la science, à moins de 1.500 km au-dessus de la surface, ou trois fois plus près de Cérès que son orbite précédente. Le vaisseau spatial atteindra cette orbite à la mi-Août et commencera à prendre des images et d'autres données encore.

Cérès, avec un diamètre de 940 km, est le plus grand objet dans la principale ceinture d'astéroïdes, située entre Mars et Jupiter. Cela rend Cérès environ 40 pour cent de la taille de Pluton, une autre planète naine, que la mission New Horizons de la NASA a survolé plus tôt ce mois.

Le 6 Mars, 2015, Dawn est entrée dans l'histoire comme la première mission à atteindre une planète naine, et la première à orbiter deux cibles distinctes extraterrestres. Elle a mené des observations approfondies de Vesta en 2011-2012.

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4669

http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10212/332_read-14369/#/gallery/20101

17 premiers noms approuvés pour des caractéristiques sur Cérès : L'IAU Working Group for Planetary System Nomenclature a approuvé les noms pour 17 cratères sur Cérès : Asari, Coniraya, Gaue, Dantu, Ezinu, Fejokoo, Haulani, Kerwan, Nawish, Occator, Kirnis, Rongo, Sintana, Toharu, Urvara, Yalode, et Zadeni. [13 Juillet 2015]

Nom approuvé pour un cratère sur Cérès : Kait : L'IAU Working Group for Planetary System Nomenclature a approuvé le nom de Kait pour un petit cratère sur Cérès. [24 Juillet 2015]

http://planetarynames.wr.usgs.gov/SearchResults?target=CERES

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

La mission Kepler de la NASA a confirmé la première planète proche de la taille de la Terre dans la "zone habitable" autour d'une étoile semblable au Soleil. Cette découverte et l'introduction de 11 autres nouvelles planètes candidates dans la zone habitable marquent une autre étape importante dans le but de trouver d'autres "Terres".

La nouvellement découverte Kepler-452b est la plus petite planète à ce jour découverte orbitant dans la zone habitable - le secteur autour d'une étoile où l'eau liquide pourrait stagner sur la surface d'une planète - d'une étoile de type G2, comme notre Soleil. La confirmation de Kepler-452b porte le nombre total de planètes confirmées à 1.030.

« Pour le 20ème anniversaire de la découverte qui a révélé d'autres soleils hébergeant des planètes, l'explorateur d'exoplanète Kepler a découvert une planète et une étoile qui ressemblent plus étroitement à la Terre et notre Soleil, » a déclaré John Grunsfeld, administrateur adjoint de la direction des missions scientifiques de la NASA au siège de l'Agence à Washington. « Ce résultat passionnant nous rapproche un peu plus pour trouver une Terre 2.0. »

Kepler-452b est 60 pour cent plus grande en diamètre que la Terre et est considérée comme une planète de taille super-Terre. Bien que sa masse et sa composition ne soient pas encore déterminées, les précédentes recherches suggèrent que les planètes de la taille de Kepler-452b ont une bonne chance d'être rocheuses.

Bien que Kepler-452b soit plus grande que la Terre, sa période orbitale de 385 jours est seulement 5 pour cent plus longue. La planète est 5 pour cent plus éloignée de son étoile parente Kepler-452 que la Terre l'est du Soleil. Kepler-452 est âgée de 6 milliards d'années, 1,5 milliard d'années plus âgée que notre Soleil, a la même température, et est 20 pour cent plus brillante et a une diamètre 10 pour cent plus grand.

« Nous pouvons penser Kepler-452 comme une cousine plus âgée et plus grande de la Terre, fournissant la possibilité de comprendre et de réfléchir sur l'évolution de l'environnement de la Terre, » a déclaré Jon Jenkins, chef d'analyse des données de Kepler au Ames Research Center de la NASA à Moffett Field, en Californie, qui a dirigé l'équipe qui a découvert Kepler-452b. « Il est impressionnant de penser que cette planète a passé 6 milliards d'années dans la zone habitable de son étoile; plus longtemps que la Terre. C'est une opportunité importante pour la vie de se poser, si tous les ingrédients nécessaires et les conditions de vie existent sur cette planète. »

Pour aider à confirmer la découverte et mieux déterminer les propriétés du système Kepler-452, l'équipe a mené des observations au sol à l'Observatoire McDonald à l'Université du Texas à Austin, à l'Observatoire Fred Lawrence Whipple sur le Mt. Hopkins, Arizona, et à l'Observatoire W. M. Keck au sommet du Mauna Kea à Hawaii. Ces mesures ont été essentielles pour les chercheurs pour confirmer la nature planétaire de Kepler-452b, pour affiner la taille et l'éclat de son étoile hôte et pour mieux déterminer la taille de la planète et son orbite.

Le système Kepler-452 est situé à 1.400 années-lumière dans la constellation du Cygne. Le papier de la recherche rapportant cette découverte a été accepté pour publication dans The Astronomical Journal.

En plus de la confirmation de Kepler-452b, l'équipe de Kepler a augmenté le nombre de nouvelles candidates exoplanètes à 521 de leur analyse d'observations conduites de Mai 2009 à Mai 2013, élevant le nombre de planètes candidates détectées par la mission Kepler à 4.696. Les candidates nécessitent des observations de suivi et d'analyses pour vérifier qu'elles sont de réelles planètes.

Douze des nouvelles planètes candidates ont des diamètres entre une et deux fois celui de la Terre, et orbitent dans la zone habitable de leur étoile. De celles-ci, neuf orbitent des étoiles qui sont similaires à notre Soleil en taille et température.

« Nous avons été en mesure d'automatiser entièrement notre processus d'identification des planètes candidates, ce qui signifie que nous pouvons enfin évaluer chaque signal de transit dans l'ensemble des données Kepler rapidement et uniformément, » a déclaré Jeff Coughlin, scientifique de Kepler à l'Institut SETI de Mountain View, en Californie, qui a dirigé l'analyse d'un nouveau catalogue de candidates. « Cela donne aux astronomes une population statistiquement valable de planètes candidates pour déterminer avec précision le nombre de petites probables planètes rocheuses comme la Terre dans notre galaxie, la Voie lactée. »

Ces résultats, présentés dans le septième catalogue Kepler de candidates seront soumis pour publication dans l'Astrophysical Journal. Ces découvertes sont tirées de données accessibles au public dans les Archives d'exoplanètes de la NASA.

Les scientifiques produisent maintenant le dernier catalogue sur la base du jeu de données de quatre ans de la mission Kepler originale. L'analyse finale sera effectuée en utilisant un logiciel sophistiqué qui est de plus en plus sensible aux minuscules signatures révélatrices de planètes de la taille de la Terre.

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-kepler-mission-discovers-bigger-older-cousin-to-earth

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4666

http://www.keckobservatory.org/recent/entry/found_earths_closest_cousin_yet

https://fr.news.yahoo.com/plan%C3%A8te-soeur-terre-d%C3%A9couverte-nasa-090650785.html

http://www.lexpress.fr/actualite/sciences/la-nasa-presente-kepler-452b-une-planete-cousine-de-la-terre_1701538.html

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

C/2015 O1 (PANSTARRS)

Une nouvelle comète a été découverte par les membres de l'équipe de Pan-STARRS sur les images obtenues le 19 Juillet 2015 avec le télescope Ritchey-Chretien Pan-STARRS1 de 1.8-m de 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 les observations de M. Urbanik (via iTelescope Observatory, Siding Spring), A. C. Gilmore et P. M. Kilmartin (Mount John Observatory, Lake Tekapo), T. Lister (Siding Spring-LCOGT B), F. Losse (St Pardon de Conques), P. Dupouy et J. B. de Vanssay (Observatoire de Dax), C. Jacques, E. Pimentel et J. Barros (SONEAR Observatory, Oliveira), A. Maury, J.-F. Soulier et J.-G. Bosch (CAO, San Pedro de Atacama), et A. Oreshko (Elena Remote Observatory, San Pedro de Atacama).

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète C/2015 O1 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 03 Février 2017 à une distance d'environ 1,05 UA du Soleil. A cette occasion, la comète pourrait atteindre une magnitude voisine de 6,6.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K15/K15O34.html (MPEC 2015-O34)

Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 19 Février 2018 à une distance d'environ 3,7 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K15/K15U38.html (MPEC 2015-U38)

http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=C%2F2015%20O1;old=0;orb=0;cov=0;log=0;cad=0#elem 

Date des PASSAGES au PERIHELIE des COMETES Date, Périodes de révolution, Distance au Soleil 

COMETES - Magnitudes prévues pour les prochains mois

Liste des comètes potentiellement observables - éléments orbitaux

Lost - Les Disparues... ou les comètes périodiques non revues.

Les différentes familles de comètes

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA) a été utilisé dans le but de détecter, au sein des galaxies normales de l'Univers jeune, les nuages de gaz propices à la formation des étoiles les plus lointains qui soient. Les nouvelles observations permettent aux astronomes d'entrevoir le mode de formation des toutes premières galaxies ainsi que la façon dont elles ont dissipé le brouillard cosmique à l'époque de la réionisation. C'est la toute première fois que ces galaxies nous apparaissent sous un aspect autre que de simples tâches faiblement lumineuses.

Lorsque les toutes premières galaxies se sont formées quelques centaines de millions d'années après le Big Bang, l'Univers était empli d'un brouillard de gaz d'hydrogène. A mesure toutefois que les sources de lumière – tant les étoiles que les quasars alimentés par de vastes trous noirs – se sont multipliées, ce brouillard s'est dissipé et l'Univers est devenu transparent au rayonnement ultraviolet [1]. Les astronomes appellent cela l'époque de la réionisation. Jusqu'à présent, ces premières galaxies, qui revêtaient l'aspect de tâches faiblement lumineuses, demeuraient mystérieuses. De nouvelles observations effectuées au moyen d'ALMA, et rendues possibles grâce à la toute puissance de ce réseau, sont toutefois sur le point de lever en partie ce voile de mystère.

Une équipe d'astronomes emmenée par Roberto Maiolino (Laboratoire Cavendish et Institut Kavli dédié à la Cosmologie, Université de Cambridge, Royaume-Uni) a pointé ALMA en direction de galaxies dont l'existence, quelque 800 millions d'années après le Big Bang, était avérée [2]. Les astronomes n'ont pas cherché à analyser la lumière en provenance des étoiles, mais plutôt la faible lueur émise par le carbone ionisé [3] constituant en partie les nuages de gaz à partir desquels les étoiles se formaient. Leur objectif était d'étudier l'interaction entre une jeune génération d'étoiles et les nuages de gaz froid qui se sont formés au sein de ces premières galaxies.

Les astronomes n'ont pas davantage recherché les rares objets extrêmement brillants – tels des quasars et des galaxies caractérisées par des taux particulièrement élevés de formation d'étoiles – qui avaient fait l'objet d'observations antérieures. Ils se sont plutôt focalisés sur les galaxies plus classiques et bien plus nombreuses qui ont réionisé l'Univers et nous entourent aujourd'hui.

De l'une de ces galaxies, notée BDF2399, ALMA a pu capter un signal certes faible mais clair produit par le carbone ionisé. Toutefois, cette lueur ne provenait pas du centre de la galaxie mais de sa périphérie.

Andrea Ferrara (Ecole Normale Supérieure, Pise, Italie), co-auteur de cette étude, expose l'importance de ces nouvelles découvertes : “Il s'agit de la détection la plus lointaine à ce jour de ce type d'émission en provenance d'une galaxie normale, datée de moins d'un milliard d'années après le Big Bang. Elle nous offre l'opportunité d'assister à la formation des toutes premières galaxies. Pour la première fois, ces dernières nous apparaissent, non pas sous l'aspect de minuscules tâches, mais sous la forme d'objets dotés d'une structure interne !”

Aux dires des astronomes, la localisation périphérique de la lueur observée résulterait de la perturbation qu'exerce l'environnement hostile constitué des étoiles nouvellement formées – tant leur intense rayonnement que les effets des explosions de supernovae – sur les nuages centraux, tandis que le rayonnement produit par le carbone témoigne de l'accrétion du gaz froid qui compose le milieu intergalactique.

En combinant les nouvelles observations d'ALMA à des simulations informatiques, notre compréhension des processus clés se produisant au sein des premières galaxies s'est affinée. Les effets du rayonnement stellaire, la survivance des nuages moléculaires, l'échappement du rayonnement ionisant et la structure complexe du milieu interstellaire peuvent à présent être modélisés et comparés aux observations. BDF 2399 constitue certainement un prototype des galaxies responsables de la réionisation.

“Des années durant, nous avons tenté de comprendre le milieu interstellaire et la formation des sources de réionisation. Etre enfin en mesure de confronter les prévisions et les hypothèses de nos modèles aux données réelles acquises par ALMA offre non seulement un moment excitant, mais soulève également de nombreuses nouvelles questions. Ce type d'observation permettra de clarifier nombre de problèmes épineux relatifs à la formation des premières étoiles et des galaxies dans l'Univers”, ajoute Andrea Ferrara.

Et Roberto Maiolino de conclure : “Sans ALMA, cette étude se serait tout simplement avérée impossible. Aucun autre instrument n'est doté de la sensibilité et de la résolution spatiale requises en effet. Cette observation est l'une des plus profondes réalisées par ALMA ; toutefois, ses capacités vont bien au-delà. A l'avenir, ALMA produira des images de la structure fine des galaxies primordiales et retracera le détail de la formation des toutes premières galaxies.”

Notes :

[1] Le gaz d'hydrogène neutre absorbe très efficacement le rayonnement ultraviolet de haute énergie produit par les jeunes étoiles chaudes. En conséquence, ces étoiles sont quasiment impossibles à observer dans l'Univers jeune. Parallèlement, le rayonnement ultraviolet absorbé ionise l'hydrogène et le rend complètement transparent. Les étoiles chaudes sculptent donc des bulles de transparence au sein du gaz. Après que toutes ces bulles aient fusionné et rempli l'espace, la réionisation est complète et l'Univers devient transparent.

[2] Leurs redshifts s'étendent de 6,8 à 7,1.

[3] Les astronomes portent un intérêt particulier au carbone ionisé parce que cette raie spectrale tout à fait singulière emporte une grande partie de l'énergie injectée par les étoiles et permet aux astronomes de connaître la distribution du gaz froid à partir duquel les étoiles se forment. L'équipe s'est plus précisément intéressée à l'émission du carbone simplement ionisé (noté [CII). Ce rayonnement est produit à une longueur d'onde de 158 micromètres, mais parvient à ALMA sous la forme d'une raie à 1,3 millimètre en raison de l'expansion de l'Univers.

Plus d'informations :  

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article intitulé “The assembly of “normal” galaxies at z~7 probed by ALMA”, par R. Maiolino et al., à paraître au sein de l'édition du 22 juillet 2015 des Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

L'équipe est composée de R. Maiolino (Laboratoire Cavendish, Université de Cambridge, Cambridge, Royaume-Uni; Institut Kavli dédié à la Cosmologie, Université de Cambridge, Cambridge, Royaume-Uni), S. Carniani (Laboratoire Cavendish; Institut Kavli dédié à la Cosmologie; Université de Florence, Florence, Italie), A. Fontana (INAF–Observatoire Astronomique de Rome, Italie), L. Vallini (Ecole Normale Supérieure, Pise, Italie; Université de Bologne, Bologne, Italie), L. Pentericci (INAF–Observatoire Astronomique de Rome, Italie), A. Ferrara (Ecole Normale Supérieure, Pise, Italie), E. Vanzella (INAF–Observatoire Astronomique de Bologne, Bologne, Italie), A. Grazian (INAF–Observatoire Astronomique de Rome, Italie), S. Gallerani (Ecole Normale Supérieure, Pise, Italie), M. Castellano (INAF–Observatoire Astronomique de Rome, Italie), S. Cristiani (INAF–Observatoire Astronomique de Trieste, Trieste, Italie), G. Brammer (Institut des Sciences et du Télescope Spatial, Baltimore, Maryland, Etats-Unis), P. Santini (INAF–Observatoire Astronomique de Rome, Italie), J. Wagg (Réseau Kilomètre Carré, Observatoire Jodrell Bank, Royaume-Uni) et R. Williams (Laboratoire Cavendish; Institut Kavli dédié à la Cosmologie).

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 :

- L'article scientifique

- Photos d'ALMA

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1530/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Les montagnes glacées de Pluton [15/07/2015] : Les nouvelles images en gros plan d'une région près de l'équateur de Pluton révèlent une énorme surprise : une chaîne de jeunes montagnes s'élevant jusqu'à 3.500 mètres au-dessus de la surface du corps glacé.

L'image en gros plan a été prise environ 1,5 heure avant l'approche au plus près de Pluton par New Horizons, lorsque la sonde était à 77.000 kilomètres de la surface de la planète.

Crédit : NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Pluton et Charon brillent en fausses couleurs [14/07/2015] : New Horizons a obtenu d'impressionnantes nouvelles images de Pluton et de sa grande lune Charon qui mettent en valeur la diversité de leur composition. Pluton et Charon sont montrées ici dans des couleurs exagérées qui rendent facile de noter les différences en matière de surface et de caractéristiques sur chaque corps planétaire.

L'image a été prise le 13 Juillet 2015 à 07h38 UTC, un jour avant l'approche au plus près de Pluton par la sonde New Horizons.

Crédit : NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

La sonde New Horizons affiche le grand coeur de Pluton [14/07/2015] : A 4,8 milliards de kilomètres de nous, Pluton a envoyé un message d'amour vers la Terre, via la sonde New Horizons de la NASA. Le coeur, estimé à 1.600 kilomètres à son point le plus large, se tient juste au-dessus de l'équateur.

Pluton remplit presque le cadre dans cette image de l'instrument Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) à bord de la sonde New Horizons de la NASA, prise le 13 Juillet 2015, alors que la sonde était à 768.000 kilomètres de la surface.

Crédit : NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Le débat de la décennie réglé [14/07/2015] : La mission New Horizons de la NASA a répondu à une des questions les plus fondamentales sur Pluton : sa taille. Les scientifiques de la mission ont trouvé que le diamètre de Pluton est de 2.370 kilomètres, tandis que Charon a un diamètre de 1.208 km.

Portrait de Pluton et Charon, obtenu le 11 Juillet 2015 lors de l'approche finale de la sonde New Horizons. Pluton et Charon montrent un contraste saisissant de couleurs et de luminosité dans cette image composite réalisée à partir d'images en haute résolution prises par l'instrument LORRi en noir et blanc et colorisées avec les données recueillies lors de la dernière rotation de Pluton.

Crédit : NASA/JHUAPL/SWRI

Un Jumeau de Jupiter découvert autour d'un Jumeau Solaire

Une équipe internationale d'astronomes a identifié, au moyen du télescope de 3,6 mètres de l'ESO, une planète semblable à Jupiter. Cette planète en orbite autour de l'étoile HIP 11915 en est éloignée de la même distance que Jupiter l'est du Soleil. HIP 11915 est elle-même semblable à notre Soleil. Les théories actuelles stipulent que la formation de planètes de masse voisine de celle de Jupiter influe grandement sur l'architecture des systèmes planétaires. L'existence, autour d'une étoile de type Soleil, d'une planète dotée d'une masse et de caractéristiques orbitales semblables à celles de Jupiter, laisse entrevoir la possibilité que le système de planètes en orbite autour de cette étoile soit similaire à notre propre Système Solaire. HIP 11915 a le même âge que Soleil. En outre, sa composition, proche de celle du Soleil, permet d'envisager l'existence de planètes rocheuses plus proches de l'étoile.

Les missions de recherche d'exoplanètes ont à ce jour permis de découvrir des systèmes planétaires dont les régions intérieures sont peuplées de planètes massives – de l'ordre de plusieurs masses terrestres [1]. Or, de petites planètes rocheuses peuplent le cœur de notre Système Solaire, tandis que les géantes gazeuses telle Jupiter se trouvent reléguées dans les régions extérieures.

Les théories les plus récentes stipulent que l'ordonnancement des objets de notre Système Solaire, si propice à l'apparition et au développement de la vie, résulte de la présence de Jupiter et de l'effet gravitationnel que cette géante gazeuse a produit sur le Système Solaire lors de sa phase de formation. Ainsi donc, le fait de détecter un jumeau de Jupiter constituerait un pas important vers la découverte d'un système planétaire semblable au nôtre.

Une équipe pilotée par le Brésil a ciblé sa recherche sur les étoiles de type Soleil dans le but de détecter des systèmes planétaires semblables à notre Système Solaire. Elle vient de découvrir une planète dotée d'une masse voisine de celle de Jupiter [2], en orbite autour d'une étoile de type Soleil, HIP 11915, et située à une distance presque identique à celle qui sépare Jupiter de notre Soleil. Cette découverte a été faite au moyen de HARPS, l'un des instruments chasseurs de planètes les plus précis au monde, qui équipe le télescope de 3,6 mètres de l'ESO à l'Observatoire de La Silla au Chili.

De nombreuses planètes semblables à Jupiter ont été détectées [3] à des distances variées d'étoiles de type Soleil. Toutefois, cette planète nouvellement découverte, en particulier sa masse et la distance qui la sépare de son étoile hôte, ainsi que la similitude de l'étoile hôte et du Soleil, constituent l'analogue le plus précis à ce jour de notre Soleil et de Jupiter.

L'étoile autour de laquelle orbite la planète, le jumeau solaire HIP 11915, est caractérisée par une masse et un âge quasiment identiques à ceux du Soleil. En outre, cette étoile arbore une composition voisine de celle du Soleil. Il est possible que la signature chimique de notre Soleil résulte en partie de la présence de planètes rocheuses dans le Système Solaire, ce qui permet d'envisager la possibilité de l'existence de planètes rocheuses autour de HIP 11915.

Aux dire de Jorge Melendez de l'Université de Sao Paulo au Brésil, leader de l'équipe et co-auteur de l'article, “la recherche d'une Terre 2.0, et d'un Système Solaire complet 2.0, constitue l'un des défis les plus excitants de l'astronomie. Nous sommes ravis de concourir à cette recherche de premier plan, rendue possible grâce aux installations astronomiques mises à notre disposition par l'ESO.” [4]

Megan Bedell de l'Université de Chicago et auteur principal de l'article, conclut ainsi : “Après deux décennies de traque d'exoplanètes, et grâce à la stabilité, à long terme, de chasseurs d'exoplanètes tel HARPS, nous parvenons enfin à détecter des géantes gazeuses de longues périodes semblables à celles qui peuplent notre Système Solaire. Ce formidable résultat augure de la future découverte d'autres systèmes solaires.”

Des observations plus poussées sont requises pour confirmer et contraindre cette découverte. Il n'en reste pas moins que HIP 11915 constitue, à l'heure actuelle, l'étoile la plus susceptible d'abriter un système planétaire semblable au nôtre.

Notes :

[1] Les techniques actuelles permettent de détecter de grosses planètes massives situées à proximité de leurs étoiles hôtes. La détection de petites planètes de faible masse demeure, aujourd'hui encore, au-delà de nos capacités. Les planètes géantes qui orbitent loin de leur étoile hôte sont également plus difficiles à déceler. En conséquence, la plupart des exoplanètes découvertes à ce jour sont grosses et massives, et voisines de leur étoile.

[2] La planète a été détectée grâce à la faible oscillation que son mouvement de révolution imprime à son étoile hôte. L'inclinaison de l'orbite de la planète étant inconnue, seule une limite inférieure à sa masse peut être avancée. Il est intéressant de noter que l'activité de l'étoile, liée aux variations de son champ magnétique, pourrait être à l'origine du signal attribué à la planète. Bien que les astronomes aient procédé à l'ensemble des tests connus, cette hypothèse ne peut être totalement écartée.

[3] Autour de HD 154345 orbite un autre jumeau de Jupiter, décrit ici.

[4] Depuis la signature de l'accord d'adhésion du Brésil en décembre 2010, l'astronomie brésilienne dispose d'un plein accès aux instruments de l'ESO.

Plus d'informations :  

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article intitulé “The Solar Twin Planet Search II. A Jupiter twin around a solar twin”, par M. Bedell et al., à paraître dans la revue Astronomy and Astrophysics.

L'équipe est composée de M. Bedell (Département d'Astronomie et d'Astrophysique, Université de Chicago, Chicago, Illinois, Etats-Unis; Chercheur accueilli au Département d'Astronomie de l'IAG/USP, Université de São Paulo, São Paulo, Brésil), J. Meléndez (Université de São Paulo, São Paulo, Brésil), J. L. Bean (Département d'Astronomie et d'Astrophysique, Université de Chicago), I. Ramírez (Observatoire McDonald et Département d'Astronomie, Université du Texas, Austin, Texas, Etats-Unis), M. Asplund (Ecole de Recherche en Astronomie et Astrophysique, Université Nationale d'Australie, Weston, Australie), A. Alves-Brito (Institut de Physique, Université Fédérale de Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brésil), L. Casagrande (Ecole de Recherche en Astronomie et Astrophysique, Australie), S. Dreizler (Institut d'Astrophysique, Université de Göttingen, Allemagne), T. Monroe (Université de São Paulo, Brésil), L. Spina (Université de São Paulo, Brésil) et M. Tucci Maia (Université de São Paulo, Brésil).

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 :

- L'article scientifique

- Photos du télescope de 3,6 mètres de l'ESO

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1529/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

C/2015 LC2 (PANSTARRS)

L'objet découvert sur les images prises le 22 Juin 2015 avec le télescope Ritchey-Chretien Pan-STARRS2 de 1.8-m de Haleakala par l'équipe de Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System) montrant un aspect légèrement diffus a été confirmé en tant que comète grâce aux images obtenues le 23 Juin avec le télescope Pan-STARRS1. 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 également confirmée par les observations de R. J. Wainscoat, L. Wells (Mauna Kea), A. C. Gilmore et P. M. Kilmartin (Mount John Observatory, Lake Tekapo).

Garreth V. Williams (Minor Planet Center) a relié ces observations à un objet ayant l'apparence d'un astéroïde trouvé sur les images Pan-STARRS1 obtenues les 07 et 08 Juin, observé également le 09 Juin par G. Hug (Sandlot Observatory, Scranton), et repertorié comme tel sous la désignation de 2015 LC2.

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète C/2015 LC2 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 10 Avril 2015 à une distance d'environ 5,8 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K15/K15M54.html (MPEC 2015-M54)

http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=C%2F2015%20LC2;old=0;orb=0;cov=0;log=0;cad=0#elem

Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 01 Mai 2015 à une distance d'environ 5,9 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K15/K15S97.html (MPEC 2015-S97)

P/2015 M2 (PANSTARRS)

Une nouvelle comète a été découverte sur les images CCD obtenues le 30 Juin 2015 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. L'objet figurait également sur les images obtenues les 28 et 29 Juin. 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 les observations de H. Sato (via iTelescope Observatory, Siding Spring), T. H. Bressi et J. V. Scotti (LPL/Spacewatch II), P. Dupouy, J. B. de Vanssay (Observatoire de Dax), A. Maury, J.-G. Bosch et T. Noel (CAO, San Pedro de Atacama), A. C. Gilmore et P. M. Kilmartin (Mount John Observatory, Lake Tekapo), A. Oreshko (Elena Remote Observatory, San Pedro de Atacama), A. Hidas (Arcadia), P. Bacci (San Marcello Pistoiese), et F. Losse (St Pardon de Conques).

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète P/2015 M2 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 22 Octobre 2015 à une distance d'environ 5,9 UA du Soleil, et une période d'environ 19,2 ans pour cette comète de type Chiron (T_Jupiter > 3; a > a_Jupiter).

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K15/K15N46.html (MPEC 2015-N46)

Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 30 Août 2015 à une distance d'environ 5,9 UA du Soleil, et une période d'environ 19,3ans.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K15/K15S97.html (MPEC 2015-S97)

http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=P%2F2015%20M2;old=0;orb=0;cov=0;log=0;cad=0#elem

C/2015 M3 (PANSTARRS)

Un objet ayant l'apparence d'un astéroïde découvert par les membres de l'équipe de recherche Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System) sur les images CCD obtenues le 29 Juin 2015 avec le télescope Ritchey-Chretien de 1.8m de Haleakala, Hawaii, a montré des caractéristiques cométaire lors d'observations de confirmation par d'autres astrométristes après publication sur les pages NEOCP (NEO Confirmation Page) et PCCP (Possible Comet Confirmation Page) du Minor Planet Center.

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète C/2015 M3 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 01 Septembre 2015 à une distance d'environ 3,5 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K15/K15N47.html l (MPEC 2015-N47)

Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 25 Août 2015 à une distance d'environ 3,5 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K15/K15O21.html (MPEC 2015-O21)

http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=C%2F2015%20M3;old=0;orb=0;cov=0;log=0;cad=0#elem

Date des PASSAGES au PERIHELIE des COMETES Date, Périodes de révolution, Distance au Soleil 

COMETES - Magnitudes prévues pour les prochains mois

Liste des comètes potentiellement observables - éléments orbitaux

Lost - Les Disparues... ou les comètes périodiques non revues.

Les différentes familles de comètes

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Une équipe internationale comprenant cinq laboratoires français identifie des traces de croûte continentale ancienne sur Mars. Ces travaux ont été publiés dans la revue Nature Geoscience.

Jusqu'à présent, on voyait Mars comme une planète presque entièrement recouverte de roches basaltiques, des roches sombres qui sur Terre forment le plancher océanique. Mais les parois du cratère Gale, où a atterri Curiosity, contiennent des fragments de roches très anciennes (environ 4 milliards d'années) et plus claires, dont la microsonde laser ChemCam a livré la composition. Des scientifiques français [1] et américains ont analysé les images et les données chimiques de 22 de ces fragments rocheux. Verdict : il s'agit de roches légères, riches en feldspaths et parfois en quartz, similaires à la croûte continentale granitique rencontrée sur Terre. Plus précisément, ces reliques de croûte primitive martienne ressemblent beaucoup aux complexes TTG (Tonalite-Trondhjemite-Granodiorite), les roches prépondérantes dans la croûte terrestre à l'ère archéenne (il y a plus  de 2,5 milliards d'années). Il s'agit de la première preuve de l'existence d'une croûte continentale sur Mars [2]. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Geoscience
 
Cette découverte a été possible du fait que le cratère de Gale, formé il y 3,61 milliards d'années dans des terrains plus anciens, constitue une véritable fenêtre sur les roches primitives de la planète rouge. Ses parois offrent en effet une coupe géologique naturelle sur 2 à 3 kilomètres d'épaisseur, alors que les spectromètres des sondes en orbite n'analysent que la surface sur quelques dizaines de micromètres (millionièmes de mètres).
 
Ces travaux ont notamment bénéficié du soutien financier de la NASA (Mars Exploration Program) et du CNES.

Note : 

[1] Les laboratoires français impliqués sont :

- l'Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (CNRS/UPMC/IRD/MNHN), à Paris
- l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (CNRS/Université Toulouse III — Paul Sabatier), à Toulouse
- le laboratoire Géoressources (CNRS/Université de Lorraine/CREGU), à Nancy
- le Laboratoire de planétologie et géodynamique de Nantes (CNRS/Université de Nantes/Université d'Angers)
- l'Institut de planétologie et astrophysique de Grenoble (CNRS/UJF)

[2] Jusqu'à présent, on ne disposait que d'indices : des roches claires repérées par des sondes en orbite, mais sans information sur leur composition ou leur âge. Ou encore la météorite martienne Black Beauty, contenant des feldspaths âgés de plus de 4 milliards d'années.

Référence : 

In-situ evidence for continental crust on Early Mars, V. Sautter, M. J. Toplis, R. C. Wien, A. Cousin, C. Fabre, O. Gasnault, S. Maurice, O. Forni, J. Lasue, A. Ollila, J. C. Bridges, N. Mangold, S. Le Mouélic, M. Fisk, P.-Y. Meslin, P. Beck, P. Pinet, L. Le Deit, W. Rapin, E. M. Stolper, H. Newsom, D. Dyar, N. Lanza, D. Vaniman, S. Clegg and J. J. Wray. Nature Geoscience , 13 juillet 2015.
DOI: 10.1038/ngeo2474

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5404

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Premiers résultats du Relevé VST KiDs

Une importante étude de la distribution de matière noire dans le ciel austral a été réalisée au moyen du télescope de sondage (VST) installé sur le VLT de l'ESO à l'observatoire de Paranal au Chili. Les résultats de cette enquête baptisée VST KiDs paraissent ce jour et permettront aux astronomes d'effectuer des mesures précises de la matière noire, de l'énergie noire, de la structure des halos de galaxies, de l'évolution des galaxies ainsi que des amas. Les tous premiers résultats de KiDs établissent un lien de cause à effet entre les caractéristiques des galaxies observées d'une part, la présence de vastes amas de matière noire dans leur environnement proche d'autre part.

Près de 85% de la matière que contient l'Univers est noire [1] et la nature de ses constituants échappe, aujourd'hui encore, aux physiciens des particules. Elle n'émet ni n'absorbe de lumière mais exerce une attraction gravitationnelle sur les étoiles et les galaxies, traduisant ainsi sa présence aux  astronomes. Un vaste projet, basé sur l'utilisation des puissants télescopes de sondages de l'ESO, démontre aujourd'hui, comme nul autre auparavant, les relations qui unissent cette mystérieuse matière noire aux galaxies brillantes qu'il nous est donné d'observer directement [2].

Le projet, baptisé Relevé Kilo-Degré (KiDs), repose sur l'utilisation des images acquises par OmegaCAM, l'énorme caméra qui équipe le Télescope de Sondage du VLT. Ce télescope, installé à l'Observatoire de Paranal de l'ESO au Chili est dédié au sondage du ciel nocturne dans le domaine visible – il est complémentaire du télescope de sondage VISTA qui opère dans l'infrarouge. L'un des objectifs principaux du VST est de cartographier la matière noire puis de déduire, de cette distribution spatiale, les propriétés de la mystérieuse énergie noire responsable de l'accélération de l'expansion de notre Univers.

L'effet de lentille gravitationnelle, qui se traduit par la courbure de la lumière au voisinage d'un objet massif, offre le meilleur moyen de détecter la présence de matière noire. Cet effet se produit là où la gravitation est la plus forte, et donc à l'endroit où la matière, y compris la matière noire, réside.

Dans un premier temps, l'équipe de chercheurs internationale KiDs, conduite par Koen Kujiken de l'Observatoire de Leiden aux Pays-Bas [3], a utilisé cette méthode pour analyser les images de plus de deux millions de galaxies situées à quelque 5,5 milliards d'années lumière de la Terre [4]. Elle a étudié la lumière en provenance de ces galaxies, et plus particulièrement la distorsion qu'elle subit lors de son passage à proximité de vastes amas de matière noire.

Les premiers résultats proviennent de l'étude de 7% seulement de la superficie totale du sondage et livrent la distribution de matière noire au sein de groupes de galaxies. La plupart des galaxies vivent en groupes – notre Voie Lactée fait partie du Groupe Local. La détermination de la quantité de matière noire que ces groupent abritent constitue un test clé de la théorie globale de la formation des galaxies au sein de la toile cosmique. L'effet de lentille gravitationnelle qu'ils génèrent suggère qu’ils contiennent environ 30 fois plus de matière noire que de matière ordinaire.

“Fait intéressant, la galaxie la plus brillante occupe presque toujours le centre de l'amas de matière noire”, souligne Massimo Viola (Observatoire de Leiden, Pays-Bas), auteur principal de l'un des premiers articles publiés par le consortium KiDs.

“La théorie de la formation galactique, qui prévoit que les galaxies continuent de se regrouper et s'accumulent au centre du groupe qu'elles constituent, n'avait encore jamais trouvé meilleure confirmation au travers des observations”, ajoute Koen Kuijken.

Ces tous premiers résultats témoignent de l'importance d'exploiter les vastes ensembles de données générés par les télescopes de sondage, et mis à disposition des scientifiques du monde entier au travers des archives de l'ESO.

Le relevé KiDs permettra d'étendre notre connaissance de la matière noire. Etre en mesure de rendre compte de la matière noire et de ses effets constituerait une avancée majeure dans le domaine de la physique.

Notes :

[1] Les astronomes ont découvert que le contenu en matière et en énergie de l'Univers s'établissait selon les proportions suivantes : 68% d'énergie noire, 27% de matière noire et 5% de matière ordinaire. La fraction de matière noire représente donc 85% de la matière totale.

[2] Les simulations numériques effectuées au moyen de superordinateurs permettent de retracer l'évolution d'un univers empli de matière noire : au fil du temps, la matière noire se constituera en une vaste structure de toile cosmique ; les galaxies et les étoiles naissent là où le gaz se trouve aspiré dans les plus importantes concentrations de matière noire.

[3] Le consortium KiDs est constitué de scientifiques des Pays-Bas, du Royaume-Uni, d'Allemagne, d'Italie et du Canada.

[4] Ce travail repose sur l'utilisation de la carte 3D des groupes galactiques établie par le projet GAMA (Regroupement de Galaxies et de Masses) et réalisée grâce à des observations effectuées au moyen du Télescope Anglo-Australien.

Plus d'informations :  

Ce travail de recherche a fait l'objet d'une série d'articles soumis à publication au sein de diverses revues de premier ordre. La liste de ces articles est disponible ici.

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 :

- Lien vers les articles scientifiques

- Photos du VST

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1528/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Cette image colorée ressemble à une aquarelle abstraite, mais elle est en fait une carte topographique codée en couleurs d'une des régions les plus géologiquement diversifiée sur Mars.

Topographie de Ascuris Planum - Crédit : ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Les images présentées dans le présent communiqué ont été prises par la caméra stéréoscopique haute résolution sur Mars Express de l'ESA le 10 Novembre 2014 et se concentrent sur Tempe Fossae dans la région de Ascuris Planum de Mars.

Ascuris Planum dans le contexte - Crédit : NASA MGS MOLA Science Team

Située à l'extrémité nord-est de la province volcanique de Tharsis, cette région se trouve près de la zone de transition entre les anciennes hautes terres du sud  et les jeunes plaines du nord. Elle se caractérise par une grande variété de structures tectoniques et volcaniques avec des âges qui couvrent une grande partie de l'histoire géologique de la planète rouge.

Comme on peut également le voir sur l'image en couleurs ci-dessus, la région est traversée par un grand nombre de caractéristiques linéaires et curvilignes. Ce sont probablement des «grabens», produits de la croûte de la planète après avoir été étirée. Graben est le terme donné à la section de la croûte à basse altitude, bordée par des ensembles de failles parallèles.

Les hauteurs relatives et les profondeurs du graben sont visibles dans la carte de topographie codée en couleurs, où le rouge/blanc représente le plus haut terrain, et les bleus et violets montrent un relief plus bas. Ils sont de quelques kilomètres de large et de 1-2 km de profondeur.

Ascuris Planum - Crédit : ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

L'image anaglyphe ci-dessous donne également une bonne impression de la topographie de ces caractéristiques.

Bien que la majorité des creux formant Tempe Fossae semblent suivre parallèlement une orientation NE-SO, la petite section présentée dans les images présentées ici révèle également une autre série de creux courant presque perpendiculaire à ceux-ci. Le caractère transversal de ces caractéristiques indique différentes périodes de stress et de tension au cours de l'histoire de la planète.

Ascuris Planum en 3D - Crédit : ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

En plus des caractéristiques tectoniques, un certain nombre de coulées de lave peut être repéré, notamment vers le sud à des altitudes plus élevées. Celles-ci peuvent avoir éclatée à partir de fissures et sont peut-être associées au petit volcan bouclier Labeatis Mons à proximité.

Sur le côté droit (nord) de l'image principale, et en perspective dans l'image ci-dessous, un cratère d'impact intéressant peut être vu avec son bord ébréché par un graben. Les restes de la couverture d'éjectas du cratère - les débris qui sont projetés lors d'un choc - ont également été tronqués et peut être vus sur le côté opposé du graben.

Un petit cratère à l'extrême droite de la vue en perspective présente également un bord ébréché.

Ascuris Planum en perspective - Crédit : ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

À proximité, il y a des chaînes de fosses circulaires de cratères. Trois principaux processus sont connus pour former de telles structures de chaîne de fosses de cratères, impliquant le volcanisme, l'activité tectonique ou les eaux souterraines.

Si volcanique, alors ils peuvent indiquer des tubes de lave. Au fil du temps, des segments de leurs toits s'effondrent, laissant des caractéristiques circulaires sur la surface. Cela est parfois visible sur les flancs des volcans boucliers sur Terre - cela se voit à Hawaï, par exemple.

Des chaînes de fosses de cratères sont également formées lors de l'extension de la croûte, comme lors de la formation de graben. Lorsque la croûte est étirée des fractures linéaires sont formées et la matière affaiblie tombe dans les espaces vides, créant l'apparence d'une chaîne de trous.

Alternativement, l'eau souterraine peut générer des dolines : des cavernes souterraines sont créées par percolation des eaux souterraines, dissolvant le matériau jusqu'à ce que les plafonds ne peuvent plus supporter le poids au-dessus, et ils s'effrondrent dans une chaîne de fosses.

Peu importe comment les fosses dans la région Ascuris Planum de Mars se sont formées, il est clair que cette région a un passé complexe, avec de nombreux épisodes d'activité géologique.

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Cutting_through_martian_history

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Certains des sursauts gamma les plus longs sont produits par des magnétars

Des observations effectuées depuis les Observatoires de La Silla et de Paranal de l'ESO au Chili ont pour la première fois permis d'établir un lien formel entre un sursaut gamma de très longue durée et une explosion de supernova particulièrement lumineuse. Il est ainsi apparu que cette supernova n'était pas alimentée par l'énergie issue de désintégrations radioactives, mais par l'énergie produite lors de la désagrégation de champs magnétiques ultra puissants autour d'un objet exotique baptisé magnétar. Ces résultats seront publiés au sein de l'édition du 9 juillet 2015 de la revue Nature.

Les sursauts gamma (GRBs) résultent de phénomènes explosifs parmi les plus puissants survenus depuis le Big Bang. Ils font l'objet de détections par des télescopes spatiaux sensibles à ce type de rayonnement de haute énergie incapable de pénétrer l'atmosphère terrestre, puis d'un suivi, à de plus courtes fréquences, par d'autres télescopes disposés au sol et dans l'espace.

Bien souvent, les GRBs ne durent que quelques secondes. Dans quelques très rares cas toutefois, leur durée peut avoisiner plusieurs heures [1]. Un tel GRB de très longue durée fut détecté par le satellite Swift le 9 décembre 2011 puis baptisé GRB 111209A. Il fut l'un des GRBs les plus longs et les plus brillants jamais observé.

L'émission rémanente de ce sursaut a été étudiée au moyen de l'instrument GROND qui équipe le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres à La Silla et de l'instrument X-shooter installé sur le Très Grand Télescope (VLT) à Paranal. La signature claire d'une supernova par la suite baptisée SN 2011kl fut détectée. C'est la toute première fois qu'une supernova est associée à un GRB ultra-long [2].

L'auteur principal du nouvel article, Jochen Greiner de l'Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne, revient sur cette découverte : “Puisqu'un sursaut gamma accompagne une supernova sur 10 000 ou 100 000 seulement, l'étoile qui a explosé doit présenter quelque particularité peu commune. Les astronomes avaient supposé que ces GRBs provenaient d'étoiles très massives – quelque 50 fois plus massives que le Soleil – et qu'ils signalaient la formation d'un trou noir. Nos nouvelles observations de la supernova SN 2011kl, découverte après le GRB 111209A, remettent en question l'application de ce postulat aux GRBs ultra-longs.”

Dans le scénario privilégié de l'effondrement d'une étoile massive (parfois baptisé collapsar), la lente émission rémanente dans les domaines optique et infrarouge en provenance de la supernova est supposée résulter de la désintégration radioactive du Nickel 56 produit lors de l'explosion [3]. Les observations effectuées au moyen de GROND et du VLT ont toutefois montré, pour la première fois, que ce scénario ne pouvait s'appliquer au GRB 111209A [4]. D'autres hypothèses ont également été écartées [5].

Une seule explication concordait avec les observations de la supernova consécutive au GRB 111209A : celle-ci devait être alimentée par un magnétar – une étoile à neutrons de faibles dimensions effectuant plusieurs centaines de rotations par seconde et dotée d'un champ magnétique bien plus puissant que celui des étoiles à neutrons dites normales, ou pulsars radio [6]. Les magnétars sont supposés être les objets les plus fortement magnétisés de l'Univers connu. Pour la première fois, un lien formel entre une supernova et un magnétar a pu être établi.

Paolo Mazzali, co-auteur de l'étude, revient sur l'importance de ces découvertes : “Les nouveaux résultats apportent une réelle preuve de l'existence d'une relation inattendue entre les GRBs, les supernovae très lumineuses et les magnétars. Certaines de ces relations avaient été entrevues au plan théorique ces dernières années, mais l'établissement de cette relation globale constitue un tout nouveau développement, fort excitant.”

“L'exemple de SN 2011kl/GRB 111209A nous oblige à formuler une alternative au scénario de l'effondrement. Cette découverte nous apporte une vision renouvelée et éclairée des GRBs ainsi que des processus à l'œuvre”, conclut Jochen Greiner.

Notes :

[1] Les GRBs de longue durée s'étendent bien souvent de 2 à 2000 secondes. Quatre GRBs dont les durées sont comprises entre 10 000 et 25 000 secondes ont été détectés à ce jour – ils constituent des GRBs ultra-longs. Il existe par ailleurs un type de GRBs de durée plus courte, qui résulteraient d'un processus différent.

[2] Le lien entre supernovae et GRBs de longue durée fut établi dès 1998, essentiellement sur la base d'observations de la supernova SN 1998bw effectuées depuis les Observatoires de l'ESO. Ce lien fut confirmé en 2003 par l'étude du GRB 030329.

[3] Le GRB en lui-même est supposé être alimenté par les jets relativistes produits lors de l'effondrement de la matière stellaire sur l'objet central compact via un disque d'accrétion chaud et dense à la fois.

[4] La quantité de Nickel 56 présente dans la supernova et mesurée par l'instrument GROND est bien trop élevée pour être compatible avec la forte émission de rayonnement ultraviolet captée par l'instrument X-shooter.

[5] Pour expliquer l'existence des supernovae extrêmement lumineuses, d'autres sources d'énergie ont été envisagées : des interactions de type chocs avec la matière environnante – en lien possible avec les enveloppes stellaires éjectées avant l'explosion, ou l'existence d'un ancêtre stellaire de type supergéante bleue. Dans le cas de SN 2011kl, l'une et l'autre hypothèse se trouvent clairement rejetées par les observations.

[6] Les pulsars constituent le type d'étoiles à neutrons le plus communément observé. Les magnétars sont supposés engendrer des champs magnétiques dont l'intensité est cent, voire mille fois supérieure à celle des champs magnétiques caractéristiques des pulsars.

Plus d'informations :  

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article inttulé “A very luminous magnetar-powered supernova associated with an ultra-long gamma-ray burst”, par J. Greiner et al., à paraître dans l'édition du 9 juillet 2015 de la revue Nature.

L'équipe est composée de Jochen Greiner (Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre, Garching, Allemagne [MPE]; Cluster d'Excellence Univers, Université Technique de Munich, Garching, Allemagne), Paolo A. Mazzali (Institut de Recherche Astrophysique, Université John Moores de Liverpool, Liverpool, Royaume-Uni; Institut Max Planck dédié à l'Astrophysique, Garching, Allemagne [MPA]), D. Alexander Kann (Observatoire Thüring de Tautenbourg, Tautenbourg, Allemagne), Thomas Krühler (ESO, Santiago, Chili), Elena Pian (INAF, Institut d'Astrophysique Spatiale et de Physique Cosmique, Bologne, Italie; Ecole Normale Supérieure, Pise, Italie), Simon Prentice (Institut de Recherche Astrophysique, Université John Moores de Liverpool, Liverpool, Royaume-Uni), Felipe Olivares E. (Département des Sciences Physiques, Université Andres Bello, Santiago, Chili), Andrea Rossi (Observatoire Thüring de Tautenbourg, Tautenbourg, Allemagne; INAF, Institut d'Astrophysique Spatiale et de Physique Cosmique, Bologne, Italie), Sylvio Klose (Observatoire Thüring de Tautenbourg, Tautenbourg, Allemagne), Stefan Taubenberger (MPA; ESO, Garching, Allemagne), Fabian Knust (MPE), Paulo M.J. Afonso (American River College, Sacramento, Californie, Etats-Unis), Chris Ashall (Institut de Recherche Astrophysique, Université John Moores de Liverpool, Liverpool, Royaume-Uni), Jan Bolmer (MPE; Université Technique de Munich, Garching, Allemagne), Corentin Delvaux (MPE), Roland Diehl (MPE), Jonathan Elliott (MPE; Centre d'Astrophysique de Harvard-Smithson, Cambridge, Massachusetts, Etats-Unis), Robert Filgas (Institut de Physique Expérimentale et Appliquée, Université Technique Tchèque de Prague, Prague, République Tchèque), Johan P.U. Fynbo (Centre de Cosmologie DARK, Institut Niels Bohr, Université de Copenhague, Danemark), John F. Graham (MPE), Ana Nicuesa Guelbenzu (Observatoire Thüring de Tautenbourg, Tautenbourg, Allemagne), Shiho Kobayashi (Institut de Recherche Astrophysique, Université John Moores de Liverpool, Liverpool, Royaume-Uni), Giorgos Leloudas (Centre de Cosmologie DARK, Institut Niels Bohr, Université de Copenhague, Danemark; Département de Physique et d'Astrophysique des Particules, Institut de Science Weizmann, Israël), Sandra Savaglio (MPE; Université de Calabre, Italie), Patricia Schady (MPE), Sebastian Schmidl (Observatoire Thüring de Tautenbourg, Tautenbourg, Allemagne), Tassilo Schweyer (MPE; Université Technique de Munich, Garching, Allemagne), Vladimir Sudilovsky (MPE; Centre d'Astrophysique de Harvard Smithon, Cambridge, Massachusetts, Etats-Unis), Mohit Tanga (MPE), Adria C. Updike (Université Roger Williams, Bristol, Rhode Island, Etats-Unis), Hendrik van Eerten (MPE) et Karla Varela (MPE).

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 :

- Article scientifique

- Photos du VLT

- A propos de l'instrument GROND

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1527/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Une équipe internationale de recherche menée par une chercheure du laboratoire Joseph-Louis Lagrange (CNRS/Observatoire de la Côte d’Azur/Université de Nice) a observé en direct et pour la première fois la transformation d’une étoile de masse proche du Soleil en nébuleuse planétaire. Ce phénomène magnifique est normalement considéré comme trop lent pour être ainsi saisit. Les travaux ont été publiés dans the Astrophysical Journal du 10 juin 2015.

Les étoiles avec des masses similaires à celle du Soleil finissent leur vie en forme de nébuleuse planétaire : elles expulsent les parties externes de leur enveloppe et leur noyau réchauffe ce matériel expulsé qui luit en montrant des formes magnifiques. La naissance d'une nébuleuse planétaire se pensait lente en comparaison avec les explosions intenses des étoiles massives qui forment les supernovae, mais l'étude récemment publiée montre la transformation en direct de l’étoile IRAS 15103-5754 en nébuleuse planétaire.

Cette étoile fait partie d'un groupe de 16 objets connus sous le nom de "water fountains". Ce sont des étoiles évoluées qui montrent des éjections de matière que l’on détecte grâce à une radiation très intense produite par la vapeur d'eau qui se trouve dans leur enveloppe (émission de masers [1] d'eau). Alors que les étoiles de ce groupe ne sont pas encore des nébuleuses planétaires, l’une d’entre elles – IRAS 15103-5754 – est en train de changer de phase et commence son chemin vers la mort stellaire.

L'étude présentée ici montre l'évolution en temps réel de cette étoile et son entrée dans la phase de nébuleuse planétaire. Les scientifiques ont observé cette étoile à plusieurs reprises avec le radio-interféromètre ATCA [2] en Australie, et ils ont détecté des variations dans son émission en longueurs d'onde radio en seulement deux ans. Ces variations montrent d'une part l'effet produit par des champs magnétiques dans l'émission de l'étoile, et d'autre part, elles montrent que l'étoile vient de rentrer dans la dernière étape de sa vie, à partir de laquelle toute sa matière retournera dans l'espace interstellaire et elle-même deviendra une naine blanche.

C'est la fin prévue aussi pour notre Soleil, qui se produira, elle, dans quelques 5,5 milliards d'années...

Note : 

[1] Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation est, à la manière d’un laser, une l’émission d’un faisceau cohérent mais dans le domaine des ondes radio.
[2] Australia Telescope Compact Array est un interféromètre radio pour les observations astronomiques situé en Australie.

Référence : 

Time-variable non-thermal emission in the planetary nebula IRAS 15103–5754, Olga Suárez et al., Astrophysical Journal, 10 juin 2015

*

Lagadec et al. 2011, MNRAS, 417, 32 (Figure 1 - Image IR).

Gómez, Suárez et al. 2015, ApJ, 799, 186 (Figure 1 - Émission maser et image globale).

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5393

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Cette somptueuse image d'une région du ciel peuplée d'étoiles et de nuages de gaz aux couleurs chatoyantes a été acquise par la Caméra à Grand Champ (WFI) qui équipe le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres installé à l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili. Elle montre un jeune amas ouvert d'étoiles baptisé NGC 2367, soit un regroupement de jeunes étoiles situé au centre d'une ancienne structure de vastes dimensions aux confins de la Voie Lactée.

L'amas d'étoiles brillant NGC 2367 a été découvert le 20 novembre 1784 dans le ciel d'Angleterre par l'infatigable observateur qu'était Sir William Herschel. Il se situe à quelque 7000 années-lumière de la Terre dans la constellation du Grand Chien (Canis Major). Agé seulement de cinq millions d'années, il est principalement constitué de jeunes étoiles chaudes qui émettent un rayonnement bleu intense. S'ensuit un magnifique contraste avec la couleur rouge-soie qu'arborent les nuages de gaz d'hydrogène environnants.

Les amas ouverts semblables à NGC 2367 sont légions dans les galaxies spirales telle que la Voie Lactée. Bien souvent, ils se forment en périphérie de leur hôte. Au cours de leurs voyages autour du centre galactique, ils subissent les effets gravitationnels d'autres amas et de vastes nuages de gaz à proximité desquels ils cheminent. Or, les amas ouverts sont faiblement liés par la gravité, et perdent constamment une fraction de leur masse – le rayonnement produit par les jeunes étoiles chaudes qu'ils abritent expulse une partie du gaz qu'ils contiennent en effet. Pour toutes ces raisons, les étoiles qui les constituent s'éloignent progressivement les unes des autres, comme ce fut probablement le cas du Soleil dans un lointain passé. Ainsi donc, un amas ouvert survit en général quelques centaines de millions d'années avant de se disperser totalement dans l'espace.

Dans l'intervalle, les amas constituent de véritables laboratoires d'étude de l'évolution stellaire. L'ensemble des étoiles qui les composent se sont formées à partir du même nuage de gaz en effet, à des époques semblables qui plus est. Elles peuvent donc être facilement comparées les unes aux autres, leurs âges respectifs déterminés et leur évolution retracée.

A l'instar de nombreux amas ouverts, NGC 2367 figure au sein d'une nébuleuse en émission à partir de laquelle ses étoiles se sont formées. De cette nébuleuse subsistent des nuages de gaz d'hydrogène évanescents, ionisés par le rayonnement ultraviolet en provenance des étoiles les plus chaudes. Une vue éloignée de l'amas et de la nébuleuse révèle l'existence d'une structure bien plus vaste – ce qui est pour le moins inhabituel : NGC 2367 et la nébuleuse qui l'enserre semblent constituer en effet le noyau d'une nébuleuse de dimensions plus étendues, notée Brand 16, elle-même partie intégrante et portion congrue d'une superstructure enveloppante connue sous l'appellation GS234-02.

La superstructure GS234-02 se situe en périphérie de notre galaxie, la Voie Lactée, et s'étend sur des centaines d'années-lumière. Elle est née des bulles de gaz chaud en expansion générées par les puissants vents stellaires provenant d'étoiles particulièrement massives. Au fil du temps, les bulles voisines les unes des autres ont fusionné et donné lieu à une superbulle ; les étoiles de courtes durées de vie situées en son cœur ont quant à elles explosé en supernovae à de semblables époques, accroissant encore la superbulle au point qu'elle fusionna avec d'autres superbulles. Ainsi se forma la super-enveloppe résultante, l'une des structures les plus vastes possibles au sein d'une galaxie.

Aussi étendu qu'âgé, ce système en expansion concentrique constitue un formidable exemple des structures complexes et interdépendantes à la fois sculptées par les étoiles au sein des galaxies.

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 :

- Photos du télescope MPG/ESO de 2,2 mètres

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1526/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie