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Après seulement six mois en orbite autour de Mercure, le vaisseau spatial MESSENGER de la NASA a renvoyé des informations qui ont révolutionné la façon dont les scientifiques voient la planète la plus proche. Les analyses des nouvelles données du vaisseau spatial montrent, entre autres choses, de nouvelles preuves que l'inondation volcanique a été répandue sur Mercure, les premières vues rapprochées des "creux" de Mercure, les premières mesures directes de la composition chimique de la surface de Mercure, et le premier inventaire global des ions de plasma de l'environnement spatial de Mercure.

Les résultats sont rapportés dans une série de sept articles publiés dans une section spéciale du magazine Science le 30 Septembre 2011.

"Les instruments de MESSENGER capturent des données qui ne peuvent être obtenues qu'à partir de l'orbite", explique le chercheur principal de MESSENGER Sean Solomon, de la Carnegie Institution de Washington. "Nous avons imagé de nombreux secteurs de la surface avec une résolution sans précédent, nous avons vu clairement les régions polaires pour la première fois, nous avons construit une couverture globale avec nos images et d'autres ensembles de données, nous avons cartographié la composition élémentaire de la surface de Mercure, nous avons conduit un inventaire continu de l'exosphère neutre et ionisée de la planète, et nous avons clarifié la géométrie du champ magnétique de Mercure et la magnétosphère. Et nous avons tout juste commencé. Mercure a bien d'autres surprises en réserve pour nous au fur et à mesure que notre mission progresse. "

MESSENGER révèle des coulées volcaniques

Pendant des décennies, les scientifiques étaient intrigués de savoir si Mercure avait des dépôts volcaniques sur sa surface. Les trois survols de MESSENGER ont répondu à cette question par l'affirmative, mais la répartition globale des matériaux volcaniques n'était pas bien déterminée. De nouvelles données de l'orbite montrent une vaste étendue de plaines volcaniques qui entourent la région polaire nord de Mercure. Ces plaines lisses continues couvrent plus de 6% de la surface totale de Mercure.

Les dépôts volcaniques sont épais. "L'analyse de la taille des cratères 'fantômes' enterrés dans ces dépôts montre que les laves sont localement plus épaisses que 2 km", explique James Head de l'Université Brown, l'auteur principal de l'un des rapports de Sciences. "Si vous étiez debout au pied du monument de Washington, le sommet des laves serait quelque chose comme 12 monuments de Washington au-dessus de vous."

Selon Head, les dépôts paraissent typiques des laves d'inondation, d'énormes volumes de roche fondue solidifiée semblables à ceux trouvés dans le groupe de basalte de la rivière Columbia vieux de quelques millions d'années, qui à un moment a recouvert 150.000 kilomètres carrés dans le nord-ouest des États-Unis. "Celles sur Mercure semblent s'être déversées de longues et linéaires cheminées et ont recouvert les zones environnantes, les inondant à de grandes profondeurs et enterrant leurs cheminées d'origine," ajoute Head.

Les scientifiques ont également découvert des cheminées, mesurant jusqu'à 25 kilomètres de long, qui semblent être la source de certains des énormes volumes de lave très chaude qui se sont rués sur toute la surface de Mercure et ont érodé le substrat, sculptant des vallées et créant des crêtes en forme de larme dans le terrain sous-jacent. "Ces reliefs étonnants et les dépôts peuvent être liées à des types de compositions inhabituelles, semblable aux roches terrestres appelés komatiites, étant vus par d'autres instruments et rapportés dans ce même numéro de Science," commente Head. "Qui plus est, ces laves peuvent avoir été typiques d'une période au début de l'histoire de la Terre, une pour laquelle seules des preuves disséminées demeurent encore aujourd'hui."

Comme MESSENGER continue à orbiter autour de Mercure, l'équipe d'imagerie a établi un catalogue global de ces dépôts volcaniques et travaille avec les équipes d'autres instruments pour construire une vue d'ensemble de l'histoire du volcanisme sur Mercure.

Creux sur Mercure

Les images recueillies par MESSENGER ont révélé une classe inattendue de relief sur Mercure et suggèrent qu'un processus géologique non constaté antérieurement est responsable de sa formation. Les images recueillies au cours des survols de Mariner 10 et de MESSENGER de Mercure ont montré que les planchers et les sommets des montagnes centrales de certains cratères d'impact sont très lumineux et ont une couleur bleue par rapport à d'autres secteurs de Mercure. Ces dépôts ont été considérés comme inhabituel, car aucun cratère avec des caractéristiques similaires ne se trouve sur la Lune. Mais sans images avec une résolution supérieure, les dépôts brillants de cratère sont restés une curiosité.

Maintenant la mission orbitale MESSENGER a fourni des vues ciblées et en gros plan de plusieurs de ces cratères.

"A la surprise de l'équipe scientifique, il s'avère que les zones claires sont composées de petites et peu profondes dépressions de forme irrégulière qui sont souvent trouvées dans les amas", explique David Blewett, un scientifique à l'Université Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) de Laurel, au Maryland, et principal auteur de l'un des rapports de Science. "L'équipe scientifique a adopté le terme de «creux» pour ces caractéristiques pour les distinguer des autres types de fosses vues sur Mercure".

Des creux ont été trouvés sur une large gamme de latitudes et de longitudes, ce qui suggère qu'ils sont assez courants à travers Mercure. Beaucoup de dépressions ont des intérieurs lumineux et des halos, et Blewett dit que celles détectées jusqu'à présent ont une apparence fraîche et n'ont pas accumulé de petits cratères d'impact, ce qui indique qu'elles sont relativement jeunes.

"L'analyse des images et les estimations du taux d'expansion des creux conduisent à la conclusion qu'ils pouvaient être activement en formation aujourd'hui", a dit Blewett. "La vieille sagesse conventionnelle était que 'Mercure est exactement comme la Lune'. Mais de son point de vue en orbite, MESSENGER nous montre que Mercure est radicalement différente de la Lune d'à peu près toutes les façons que nous pouvons mesurer."

La surface et la composition exosphérique de Mercure, de près et intimement

Les scientifiques recueillent des données sur la composition chimique de la surface de Mercure qui n'auraient pas été obtenues sans la perspective d'observation possible qu'offre l'orbite de MESSENGER, et cette information est utilisée pour tester les modèles de formation de Mercure et pour faire la lumière sur la dynamique de l'exosphère de la planète.

Les mesures de la surface de Mercure par l'instrument GRS (Gamma-Ray Spectrometer) révèlent une plus grande abondance de l'élément radioactif potassium, un élément modérément volatile qui se vaporise à une température relativement basse, que précédemment prévue. Ensemble avec l'instrument XRS (X-Ray Spectrometer) de MESSENGER, elles montrent aussi que Mercure a une composition moyenne de surface différentes de celles de la Lune et des autres planètes telluriques.

"Les mesures de la proportion de potassium par rapport au thorium, un autre élément radioactif, avec l'abondance de soufre détecté par XRS, indiquent que Mercure possède un inventaire volatile semblable à Vénus, la Terre et Mars, et beaucoup plus grand que celui de la Lune", dit le scientifique de l'APL Patrick Peplowski, principal auteur de l'un des papiers de Science.

Ces nouvelles données excluent la plupart des modèles existants pour la formation de Mercure qui ont été développés pour expliquer la densité anormalement élevée de la planète la plus intérieure, laquelle a une fraction de masse beaucoup plus élevée de fer métallique que Vénus, la Terre ou Mars, souligne Peplowski. Globalement, la composition de la surface de Mercure est similaire à celle attendue si la composition en vrac de la planète est globalement similaire à celle des météorites chondritique fortement réduites ou riches en métaux (matériau qui est resté de la formation du Système solaire).

MESSENGER a également recueilli les premières observations globales de ions de plasma dans la magnétosphère de Mercure. Sur 65 jours couvrant plus de 120 orbites, l'instrument FIPS (Fast Imaging Spectrometer Plasma) de MESSENGER a fait la première des mesures à long terme de l'exosphère ionisée de Mercure.

L'équipe a constaté que le sodium est l'ion le plus important apporté par la planète. "Nous avions déjà observé le sodium neutre à partir d'observations au sol, mais de près, nous avons découvert que les particules de sodium chargées sont concentrées près des régions polaires de Mercure, où elles sont probablement libérées par pulvérisation ionique du vent solaire, frappant effectivement les atomes de sodium hors la surface de Mercure", note Thomas Zurbuchen de l'Université du Michigan, auteur de l'un des rapports de Science. "Nous avons pu observer le processus de formation de ces ions, qui est comparable à la manière par laquelle les aurores sont générées dans l'atmosphère terrestre près des régions polaires."

Le capteur de FIPS a détecté des ions d'hélium dans tout le volume de la magnétosphère de Mercure. "L'hélium doit être généré par les interactions de surface avec le vent solaire", explique Zurbuchen. "Nous supposons que l'hélium a été délivré à partir du Soleil par le vent solaire, implanté sur la surface de Mercure, puis s'est déployé dans toutes les directions.

"Nos résultats nous disent que c'est la faible magnétosphère de Mercure qui fourni à la planète une très petite protection contre le vent solaire", a t-il poursuivi. "La météo spatiale extrême doit être une activité permanente à la surface de la planète la plus proche du Soleil."

"Ces révélations soulignent que Mercure est un monde fascinant qui est inégalée dans le Système solaire", explique Blewett. "Nous avons à peine commencé à comprendre ce que Mercure est vraiment et nous sommes impatients de découvrir ce que Mercure peut nous dire sur les processus qui ont conduit à la formation des planètes telles que nous les voyons aujourd'hui."

http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=184

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Une équipe internationale d'astronomes utilisant cinq télescopes différents a découvert des caractéristiques remarquables autour d'un trou noir supermassif au centre de la galaxie lointaine Markarian 509. Ils ont trouvé une couronne très chaude planant au-dessus du trou noir et des "balles" de gaz froid dans le diffus gaz chaud, accélérant vers l'extérieur à des vitesses de plus de 1,8 million de kilomètres par heure. Cette couronne absorbe et retraite la lumière ultraviolette du disque d'accrétion entourant le trou noir, l'énergisant et la convertissant en rayons-X. Cette découverte permet aux astronomes de comprendre certaines des observations de galaxies actives qui étaient difficiles à expliquer à ce jour. Le cœur de la campagne comprenait des observations répétées en visible, rayons X et rayons gamma avec les satellites XMM-Newton et INTEGRAL de l'ESA, qui ont suivi Markarian 509 pendant six semaines. Elle a été suivie par de longues observations avec l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA et le télescope spatial Hubble. Avant ces observations de courtes captures pour surveiller le comportement de la source à toutes les longueurs d'onde ont été prises avec le satellite Swift de la NASA. Les efforts combinés de tous ces instruments ont donné aux astronomes un aperçu sans précédent dans le cœur d'une galaxie active.

Crédit : NASA, ESA, G. Kriss (STScI), and J. de Plaa (SRON Netherlands Institute for Space Research)

L'instrument COS (Cosmic Origins Spectrograph) à bord de Hubble révèle que le gaz le plus froid dans la ligne de vue vers Markarian 509 a 14 différentes composantes de vitesse à des endroits variés dans les parties les plus intimes de cette galaxie. Les données de Hubble, combinées aux observations en rayons X montrent que la plupart de l'écoulement visible de gaz est soufflé hors d'un disque de gaz poussiéreux entourant la région centrale à plus de 15 années-lumière du trou noir. Cet écoulement se compose de denses et froids blobs ou bulles de gaz  enfoncés dans le gaz chaud diffus. Le consortium international chargé de cette campagne se compose de 26 astronomes de 21 instituts sur 4 continents. Les premiers résultats de cette campagne seront publiées dans une série de sept articles dans la revue Astronomy and Astrophysics. Plus de résultats sont en préparation.

Pour plus d'informations sur cette étude, visitez le site:

- http://www.sron.nl/index.php?option=com_content&task=view&id=3277&Itemid=754

- http://www.spacetelescope.org/announcements/ann1121/

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/28/

Le Meilleur du télescope spatial Hubble

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Il s'agit de l'image d'une étoile énorme appartenant à l'une des catégories d'étoiles les plus rares, les hypergéantes jaunes. Cette nouvelle image, la meilleure jamais réalisée d'une étoile de cette catégorie, montre pour la première fois une double enveloppe gigantesque composée de poussières, s'étendant jusqu'à plus de 10 000 fois la distance Terre-Soleil, et entourant l'hypergéante centrale. L'étoile et ses enveloppes ressemblent à un blanc d'œuf entourant son centre jaune, ce qui a conduit  à la surnommer « la nébuleuse de l'œuf sur le plat ». Les astronomes, dont un chercheur du laboratoire Fizeau à l'Observatoire de la Côte d'Azur (Université de Nice, CNRS), ont utilisé le Very Large Telescope de l'ESO, pour réaliser cette image.

Image de la "nébuleuse sur le l'œuf sur le plat" prise dans l'infrarouge moyen avec l'instrument VISIR équipant le VLT de l'ESO.

© ESO / E. Lagadec.

Cette gigantesque étoile, connue par les astronomes sous le nom d'IRAS 17163-3907 et se situant dans la constellation du Scorpion, est mille fois plus grande que le Soleil. A une distance d'environ 13 000 années-lumière de la Terre, c'est la plus proche des hypergéantes jaunes trouvées jusqu'à présent et les nouvelles observations montrent qu'elle est environ 500 000 fois plus lumineuse que le Soleil.

Si cette étoile se situait au centre du Système Solaire, la Terre se trouverait profondément enfouie en son sein et Jupiter serait en orbite juste à sa surface. La nébulosité entourant cette étoile s'étendrait bien au-delà de l'orbite de Neptune, dans le nuage de Oort à 10 000 unités astronomiques [1].

Cette étoile est très massive, environ 20 fois la masse du Soleil, et comme toutes les étoiles hypergéantes jaunes elle est dans une phase extrêmement active de son évolution, subissant une série d'explosions avec éjection de matière. Cette étoile  a éjecté l'équivalent de quatre fois la masse du Soleil en seulement quelques centaines d'années. La matière éjectée pendant ces sursauts a formé la nébuleuse, vaste enveloppe double qui entoure l'étoile et qui est constituée de poussières riches en silicates, mélangées à du gaz.

Cette activité montre également que l'étoile va probablement bientôt finir sa vie dans une explosion fatale - ce sera une des prochaines explosions de supernova dans notre Galaxie.

Notes

[1] 1 unité astronomique (UA) = 150 000 000 km, la distance Terre-Soleil.

Pour en savoir plus : 

communiqué complet sur le site de l'ESO.

Référence :

« A double detached shell around a post-Red Supergiant : IRAS 17163-3907, the Fried Egg nebula ».E. Lagadec, A.A. Zijlstra, R.D. Oudmaijer, T. Verhoelst, N.L.J. Cox, R. Szczerba, D. Mékarnia and H. van Winckel. A paraître dans Astronomy and Astrophysics.

Source : INSU/CNRS http://www.insu.cnrs.fr/co/univers/les-etoiles-et-notre-galaxie/une-gigantesque-etoile-massive-qui-ejecte-sa-matiere-la-nebuleu

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Le satellite hors service UARS (Upper Atmosphere Research Satellite) est retombé sur Terre vendredi 24 Septembre 2011 entre 03h23 UTC et 05h09 UTC, 20 ans et neuf jours après son lancement pour une mission de 14 ans qui a produit certains des premiers enregistrements à long terme de substances chimiques dans l'atmosphère.

L'heure précise de la rentrée et le lieu d'impact de tous les débris n'ont pas été déterminés. Au cours de la période de rentrée, le satellite est passé de la côte est de l'Afrique sur l'Océan Indien, puis sur l'Océan Pacifique, puis à travers le nord du Canada, à travers le nord de l'Océan Atlantique, vers un point au-dessus de l'Afrique de l'Ouest. La majeure partie du trajet orbital était au-dessus de l'eau, avec une partie du vol sur le nord du Canada et l'ouest de l'Afrique.

Six ans après la fin de sa vie scientifique productive, UARS a éclaté en morceaux au cours de la rentrée, et la majeure partie s'est consumé dans l'atmosphère. Les données indiquent que le satellite s'est probablement disloqué et est retombé dans l'Océan Pacifique loin des côtes des Etats-Unis. Vingt-six morceaux du satellite, d'un poids total d'environ 540 kilogrammes, pourraient avoir survécu à l'ardente rentrée et atteint la surface de la Terre. Toutefois, la NASA n'a pas connaissance de rapports de blessures ou de dégâts matériels.

Le Centre d'opérations pour JFCC-Space, le Joint Functional Component Command à la base de l'Air Force de Vandenberg, Californie, lesquels travaillent en permanence à la détection, l'identification et le suivi de tous les objects artificiels en orbite autour de la Terre, ont suivi les mouvements de UARS à travers les orbites finales du satellite et ont fourni la confirmation de la rentrée.

"Nous exprimons notre gratitude au Joint Space Operations Center pour la surveillance de UARS pas seulement cette semaine passée mais aussi tout au long de ses 20 années entières en orbite", a déclaré Nick Johson, responsable scientifique pour les débris orbitaux, au Johnson Space Center de la NASA à Houston. "Ce n'était pas une rentrée facile à prévoir en raison des forces naturelles agissant sur le satellite lors du déclin de son orbite. Les nations spatiales du monde entier ont également surveillé la descente du satellite dans les deux dernières heures et toutes les prévisions étaient bien dans la fourchette estimée par le JSpOC".

UARS a été lancé le 12 Septembre 1991, à bord de la mission de navette spatiale STS-48 et a été déployé le 15 Septembre 1991. C'était le premier satellite muni de plusieurs instruments pour observer les nombreux composants chimiques de l'atmosphère pour une meilleure compréhension de la photochimie. Les données de UARS ont marqué le début de nombreux enregistrements à long terme pour les principaux éléments chimiques dans l'atmosphère. Le satellite a aussi fourni des données majeures sur la quantité de lumière qui vient du Soleil dans les longueurs d'onde en ultraviolet et en visible. UARS a cessé sa vie scientifique en 2005.

En raison de l'orbite du satellite, les composants survivants de UARS pourraient avoir atterri dans une zone comprise entre 57 degrés de latitude nord et 57 degrés de latitude sud. Il est impossible de déterminer dans quelle zone les débris ont atterri, mais la NASA estime que la trace des débris a environ 1.000 kilomètres de long.

Crédit : NASA Johnson Space Center

http://www.nasa.gov/mission_pages/uars/index.html

Nouvelles du Ciel Un énorme satellite hors service retombe sur Terre prochainement [21/09/2011]

[28/09/2011]

Le satellite hors service UARS (Upper Atmosphere Research Satellite) de la NASA est retombé sur Terre à 04h00 UTC le samedi 24 Septembre 2011. Le Joint Space Operations Center à la base de l'Air Force de Vandenberg en Californie a déterminé que le satellite est entré dans l'atmosphère au-dessus de l'Océan Pacifique à 14,1 degrés de latitude Sud et 189,8 degrés de longitude Est (170,2 degrés de longitude Ouest). Cet endroit est au-dessus d'une vaste zone océanique éloignée dans l'hémisphère sud, loin de toute terre majeure. Le champ de débris est situé sur une distance s'étalant entre 500 et 1.500 kilomètres, ou en principe au nord-est du point de rentrée. La NASA n'est pas au courant d'observations possibles de débris depuis cette zone géographique.

Cette carte, réalisée avec Orbitron 3.71, montre la trajectoire du satellite UARS jusqu'à son point d'entrée dans l'atmosphère terrestre

au-dessus de l'Océan Pacifique à 14,1 degrés de latitude Sud et 189,8 degrés de longitude Est (170,2 degrés de longitude Ouest)

le 24 Septembre 2011 à 04h00 UTC.

 http://www.nasa.gov/mission_pages/uars/index.html

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Une nouvelle image de la nébuleuse Lambda Centauri prise par l‘ESO :

Une nouvelle image réalisée avec la caméra WFI (Wide Field Imager) sur le télescope MGP/ESO de 2,2 mètres révèle la nébuleuse Lambda Centauri, un nuage d'hydrogène lumineux et des étoiles nouveaux-nés dans la constellation du Centaure. La nébuleuse, aussi appelée IC 2944, est parfois surnommée la Nébuleuse du poulet qui court, en raison de la forme qu'y voient certaines personnes dans sa partie la plus brillante.

Crédit : ESO

Dans cette nébuleuse, située à environ 6500 années-lumière de la Terre, de toutes nouvelles étoiles chaudes, formées à partir de nuages d'hydrogène ionisé, brillent d'une lumière riche en rayonnement ultraviolet. Cet intense rayonnement excite à son tour le nuage d'hydrogène environnant, le faisant rougeoyer d'un ton rouge caractéristique, typique des régions de formation stellaire, dont la nébuleuse de la Lagune est également un autre exemple bien connu (eso0936).

Certaines personnes voient une forme de poulet sur les photos de cette région de formation stellaire rouge, lui conférant son surnom – bien qu'il y ait quelques désaccords concernant la partie exacte de la nébuleuse ayant une forme de poulet, avec plusieurs structures ressemblant à un oiseau visibles  sur l'image [1].

A part le gaz brillant, les séries d'amas opaques noirs qui se dessinent sur l'arrière-plan rouge à certains endroits de cette image constituent un autre signe de la formation d'étoiles dans IC 2944. Ce sont des exemples d'un type d'objets appelés globules de Bok. Ils apparaissent noirs, car ils absorbent la lumière de l'arrière-plan très lumineux. Cependant, les observations de ces nuages sombres avec des télescopes infrarouges, capables de voir à travers la poussière qui bloque normalement la lumière visible, ont révélé que des étoiles se formaient à l'intérieur de beaucoup d'entre eux.

Le plus important groupement de globules de Bok sur cette image est connu sous le nom de Globules de Thackeray du nom de l'astronome sud-africain qui les a découverts dans les années 1950. Visibles parmi un groupe d'étoiles brillantes en haut à droite de cette image, ces globules figurent sur une fameuse image prise par le télescope spatial Hubble NASA/ESA.

Alors qu'Hubble nous offre plus de détails sur son image de cette petite zone, la caméra WFI, sur le télescope MGP/ESO de 2,2 mètres à l'observatoire de La Silla de l'ESO, a réalisé un panorama bien plus grand sur ses images, couvrant une zone du ciel correspondant environ à celle de la pleine Lune [2]. Tout comme un zoom sur un appareil photo permet au photographe de choisir le champ le mieux approprié pour prendre une photo, les images considérablement différentes fournies par différents télescopes peuvent offrir des données complémentaires aux scientifiques étudiant des objets astronomiques s'étendant sur une zone étendue du ciel.

Si les étoiles couvées dans les Globules de Thackeray sont toujours en gestation, les étoiles de l'amas IC 2948, enfouies dans la nébuleuse, sont leurs grandes sœurs. Toujours jeunes à l'échelle de la vie des étoiles, avec seulement quelques millions d'années d'ancienneté, ces étoiles ont un éclat vif et leur rayonnement ultraviolet apporte une part importante de l'énergie qui illumine la nébuleuse. Ces nébuleuses rougeoyantes ont de courtes vies en termes astronomiques (typiquement quelques millions d'années), ce qui signifie que la nébuleuse Lambda Centauri perdra finalement ses couleurs puisqu'elle perd à la fois son gaz et son approvisionnement en rayonnement ultraviolet.

Notes

[1] Vous pouvez soumettre vos idées sur l'emplacement des contours du poulet sur cette image au groupe « Your ESO Picture » sur Flickr et vous pourrez ainsi gagner un prix intéressant.

[2] Cette image a été produite dans le cadre du programme ESO Cosmic Gem (les joyaux cosmiques de l'ESO). Il s'agit d'une nouvelle initiative destinée à produire des images d'objets intéressants, curieux ou visuellement attirants en utilisant les télescopes de l'ESO pour des activités éducatives et de diffusion de la culture scientifique. Ce programme n'utilise que peu de temps dédié à l'observation, combiné avec du temps non utilisé dans le planning des télescopes afin de minimiser l'impact sur les observations scientifiques. Toutes les données collectées sont également mises à disposition des astronomes au travers des archives scientifiques de l'ESO.

Plus d'informations

L'ESO - l'Observatoire Européen Austral - 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 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 40 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil tourné vers le ciel » le plus grand au monde.

Liens

- Gros plan des Globules de Thackeray dans la nébuleuse du Poulet qui court pris par le Télescope spatial Hubble

- La page du programme ESO Cosmic Gems

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1135/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Une équipe internationale à laquelle participe trois chercheurs de l'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, du laboratoire Astrophysique, Instrumentation et Modélisation et du Laboratoire Astroparticule et Cosmologie [1] vient d'observer le jet de matière issu du trou noir d'un système binaire X avec le satellite WISE [2] de la NASA. Le diamètre de ce jet est de 40.000 km et ses variations d'activité très intenses et rapides, que les chercheurs ont observées pour la première fois, seraient liées aux fluctuations du champ magnétique et de la taille de la région d'émission. Ces résultats seront publiés dans Astrophysical Journal.

WISE à détecté du rayonnement infrarouge provenant d'un trou noir baptisé GX 339-4. Ce trou noir était déjà connu depuis quelques décennies. Il se trouve à environ 20.000 années lumières de la Terre et sa masse est d'environ 6 fois celle du Soleil concentrée dans une région d'environ 10 km de rayon. Il est en orbite autour d'une étoile compagnon. Le gaz de l'étoile est attiré et finit par tomber vers le trou noir. Une grande partie de ce gaz est absorbée par le trou noir, le reste est éjecté sous forme de jet se propageant à une vitesse proche de celle de la lumière. L'émission détectée par WISE provient de particules très énergétiques accélérées dans ces jets de matière.

La présence d'un jet compact autour des trous noirs est généralement détectée grâce aux observations radio, mais les parties les plus proches du trou noir ne sont accessibles que par des observations en infrarouge. De telles observations sont difficiles et donc rares. Les observations de WISE ouvrent la possibilité de zoomer afin de sonder les propriétés du jet dans les régions les plus compactes et proches de sa base. Les données permettent d'estimer la taille de cette région à environ 20.000 km de rayon. Vue depuis la Terre cette région a la même taille qu'une pièce de monnaie qui serait à la distance du Soleil.

Les observations de WISE ont permis de mesurer le champ magnétique dans la région où les particules sont accélérées. Sa valeur (1,5 Tesla) est environ 30.000 fois plus forte que celle du champ magnétique à la surface de la Terre. Un champ magnétique aussi fort apparaît nécessaire pour accélérer et canaliser la matière dans le jet.

Ces nouvelles données ont permis non seulement de mesurer des paramètres physiques avec une précision inégalée mais surtout d'observer pour la première fois leur évolution au cours du temps. En effet l'émission infrarouge varie énormément en quelques dizaines de secondes. Ces variations fortes et rapides de l'activité du jet sont associées à des conditions physiques très instables. Ces nouvelles observations montrent que le rayon du jet et le champ magnétique peuvent varier d'un facteur 10 ou plus en quelques dizaines de secondes.

Notes :

[1] Julien Malzac, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, CNRS, Université de Toulouse , France

Stéphane Corbel, laboratoire Astrophysique, Instrumentation et Modélisation, CEA, CNRS, Université Paris Diderot, France

Paolo Goldoni, Laboratoire Astroparticule et Cosmologie, Université Paris Diderot, CEA, CNRS, Observatoire de Paris, France

[2] Wide-field Infrared Survey Explorer

Référence : 

A variable mid-infrared synchrotron break associated with the compact jet in GX 339-4. P. Gandhi, A.W. Blain, D.M. Russell, P. Casella, J. Malzac, S. Corbel, P. D'Avanzo, F.W. Lewis, S. Markoff, M. Cadolle Bel, P. Goldoni, S. Wachter, D. Khangulyan and A. Mainzer. A paraître dans Astrophysical Journal

Source : INSU/CNRS http://www.insu.cnrs.fr/co/des-observations-en-infrarouge-revelent-une-forte-activite-a-la-base-du-jet-de-matiere-produit-par-u

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Un satellite hors service, qui circulait depuis 20 ans autour de notre planète, accomplira un plongeon fatal dans les prochains jours. De la taille d'un bus et d'une masse de 5.688 kg, UARS (Upper Atmosphere Research Satellite), a été lancé le 12 Septembre 1991 et déployé le 15 Septembre depuis la navette spatiale Discovery au cours de la mission STS-48. Une fois en orbite, le satellite UARS (International Designation Code : 1991-063B; USSPACECOM Catalog No : 21701) a effectué des observations de l'atmosphère terrestre et de la couche d'ozone.

En 2005, la NASA a commandé au satellite de 10,7 mètres de long sur 4,5 mètres de large de brûler son carburant restant, abaissant son orbite pour un éventuel plongeon suicide dans l'atmosphère. L'orbite opérationnelle du satellite avait une altitude de 600 km. L'orbite est inclinée à 56,9 degrés et a une période d'environ 96 minutes.

La rentrée, non contrôlée, est prévue pour le 23 Septembre (± 1 jour)*. Le satellite UARS devrait se disloquer et se consumer en partie dans l'atmosphère terrestre. Les experts en débris spatiaux de la NASA prévoient cependant qu'au moins 26 grandes pièces du satellite devraient survivre aux températures extrêmes de la rentrée atmosphérique. Mais l'endroit exact où les débris tomberont est incertain. Il y a cependant peu de risque que les débris retombent dans des secteurs peuplés.

* Prévisions plus récentes :

Selon la NASA (Update #16 [Sat, 24 Sep 2011 15:37:25 UTC]), le satellite hors service UARS (Upper Atmosphere Research Satellite) est retombé sur Terre vendredi 24 Septembre 2011 entre 03h23 UTC et 05h09 UTC. Le Joint Space Operations Center de la base de l'Air Force de Vandenberg en Californie a déclaré que le satellite est entré dans l'atmosphère au-dessus de l'Océan Pacifique nord, au large de la côte ouest des Etats-Unis. L'heure précise de la rentrée et le lieu d'impact de tous les débris sont encore à déterminer. La NASA n'a pas connaissance de rapports de blessures ou de dégâts matériels.

Crédit : NASA Johnson Space Center

http://www.space.com/12999-dead-nasa-satellite-falling-earth-sept-23.html

http://www.heavens-above.com/orbit.aspx?satid=21701&lat=0&lng=0&loc=Unspecified&alt=0&tz=CET

http://reentrynews.aero.org/1991063b.html

http://uars.gsfc.nasa.gov/www_root/homepage/uars-science.html

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-15021323

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Bien froide et gazeuse plutôt qu'un monde désert, la planète récemment découverte Kepler-16b est encore la plus ressemblante au monde de la maison de Luke Skywalker sur Tatooine que les astronomes ont découvert. Comme Tatooine, Kepler-16b bénéficie d'un coucher de soleil double puisqu'elle circule autour d'une paire d'étoiles à environ 200 années-lumière de la Terre. Elle n'est pas supposée héberger la vie, mais sa découverte démontre la diversité des planètes dans notre galaxie.

Crédit : David A. Aguilar (CfA)

"Kepler-16b est le premier exemple confirmé et sans équivoque d'une planète circumbinaire - une planète orbitant non pas une, mais deux étoiles», a déclaré Josh Carter du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). "Une fois encore, nous constatons que notre Système solaire n'est qu'un exemple de la variété des systèmes planétaires que la nature peut créer."

Carter est le second auteur de l'étude annonçant la découverte, qui apparaît dans le numéro du 15 Septembre de la revue Sciences. Il a présenté la découverte à la conférence Extreme Solar Systems II à Jackson Hole, Wyoming.

Kepler-16b pèse environ un tiers de Jupiter et possède un rayon des trois-quarts de celui de Jupiter, la rendant semblable à Saturne en taille et en masse. Elle orbite autour de ses deux étoiles parentes en environ 229 jours à une distance d'environ 105 millions de kilomètres - comme l'orbite en 225 jours de Vénus.

Les deux étoiles sont plus petites et plus froides que notre Soleil. En conséquence, Kepler-16b est assez froide, avec une température de surface de l'ordre de -70 à -170° Celsius.

La mission Kepler de la NASA a détecté la planète par ce qu'on appelle un transit planétaire - un événement où une étoile s'assombrit lorsqu'une planète passe devant elle. La découverte de la planète a été compliquée par le fait que les deux étoiles dans le système s'éclipsent l'une l'autre, provoquant que la luminosité totale diminue périodiquement.

Les astronomes ont remarqué que la luminosité du système diminuait parfois, même lorsque les étoiles ne s'éclipsaient pas l'une l'autre, laissant supposer un troisième corps. Les événements d'obscurcissements supplémentaires ont réapparu à intervalles irréguliers, indiquant que les étoiles étaient dans des positions différentes dans leur orbite à chaque fois que le troisième corps passait. Ceci a montré que ce troisième corps tournait autour, pas seulement d'une, mais des deux étoiles.

Bien que les données de Kepler aient fourni les tailles et les masses relatives des étoiles et de la planète, les astronomes avaient besoin de plus d'information pour obtenir des nombres absolus. Les informations cruciales manquantes sont venues de l'instrument TRES (Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph) sur le télescope de 60 pouces de l'Observatoire Whipple du SAO (Smithsonian Astrophysical Observatory) en Arizona.

TRES a surveillé la vitesse changeante de l'étoile principale lorsqu'elle se déplaçait dans son orbite. Ceci a donné une solution orbitale qui a fixé l'échelle du système Kepler-16. L'équipe a constaté que les deux étoiles orbitent l'une autour de l'autre en 41 jours à une distance moyenne de 33,7 millions de kilomètres.

«Beaucoup de ce que nous connaissons sur les tailles d'étoiles vient de tels systèmes binaires à éclipses, et la plupart de ce que nous savons sur la taille des planètes vient des transits", a déclaré l'auteur principal et scientifique de Kepler Laurance Doyle de l'Institut SETI. "Kepler-16 combine le meilleur des deux mondes, avec des éclipses stellaires et des transits planétaires dans un seul système."

http://www.cfa.harvard.edu/news/2011/pr201125.html

http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepler-16b.html

http://exoplanet.eu/planet.php?p1=Kepler-16+(AB)&p2=b

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Les premières planètes extra-solaires ont été détectées autour de pulsars. Ces étoiles à neutrons en rotation rapide, avec une période d'une milliseconde à une seconde, émettent un vent stellaire relativiste, emportant un champ magnétique, qui intéragit avec les corps en orbite autour du pulsar. Les phénoménes électromagnétiques ont été calculés par deux astronomes, dont un de l'Observatoire de Paris. Ils ont montré que les planètes pourraient alors émettre des ondes radio qui permettraient de les détecter, et que les petits corps pourraient subir des changements rapides d'orbite, en moins de 10.000 ans.

Les trois premières planètes qui ont été découvertes hors du système solaire (en 1992) tournent autour d'une étoile fort singulière portant le doux nom « PSR 1257+12 »: si sa masse est comparable à celle de notre étoile, son diamètre n'excède pas 40 kilomètres (contre 1 400 000 km pour le Soleil). C'est une étoile à neutrons, ainsi désignée car les neutrons en constituent le composant majoritaire. Les étoiles à neutrons, aussi denses que des noyaux atomiques, sont les résidus d'explosion d'une étoile au moins huit fois plus massive que le Soleil. Autrement dit : les étoiles à neutrons sont un des résidus d'une explosion de supernova. Si l'étoile à neutrons a deux ou trois masses solaires, le reste de l'étoile originelle (plus de 5 masses solaires) a été dispersé dans l'espace, suite à l'explosion.

En raison de la très petite taille des étoiles à neutrons, leur éclat est très faible, et cela en rend la détection directe très difficile. En revanche, ces étoiles tournent très vite sur elles-mêmes (avec une période de quelques milli-secondes à quelques secondes, contre 27 jours pour le Soleil), et leur champ magnétique est très fort. De ce fait, une série de phénomènes relativement complexes les transforme en puissants émetteurs radio, les « pulsars », et c'est d'ailleurs avec des radiotélescopes que l'on a identifié le PSR 1257+12 et, indirectement, son système de planètes. PSR 1257+12 est l'objet d'une surveillance régulière avec le grand radiotélescope de Nançay.

Les planètes identifiées autour de PSR 1257+12 ont une masse comparable à celle de la Terre; elles sont constituées de matière ordinaire. Leur diamètre, de quelques milliers de kilomètres excède largement celui de leur étoile, ce qui en fait un système planétaire assez exotique. Depuis leur découverte, d'autres système planétaires, plus nombreux et bien différents on été découverts : les planètes y tournent autour d'étoiles assez semblables au Soleil (des étoiles de la « séquence principale » du diagramme HR), et l'espoir d'y découvrir de la vie a focalisé beaucoup d'attention. De ce fait, et du fait d'une plus grande rareté, on parle beaucoup moins des planètes de pulsars.

Néanmoins, les planètes de pulsars n'ont pas révélé tous leurs secrets, et la question se pose aujourd'hui de leur origine : sont-elles des planètes formées avant l'explosion de l'étoile -et dans ce cas, comment y ont-elles résisté?- ou ont-elles été formées depuis, à partir de résidus de matière éparpillés par l'explosion ? Dans ce dernier cas, les phénomène de formation de nouvelles planètes autour d'une étoile à neutrons sont-ils analogues à ceux invoqués autour d'une jeune étoile « normale », ou existe-t-il des processus physiques spécifiques à l'environnement des étoiles à neutrons, capable d'en changer le cours ?

Deux astronomes, au LUTH (observatoire de Paris-Meudon) et à l'observatoire de Strasbourg, ont mené une étude théorique sur l'interaction de planètes, ou de corps plus petits (astéroïdes, comètes...) avec l'environnement d'un pulsar. Ils se sont fondés sur le fait qu'un pulsar émet un vent, composé de matière peu dense mais extrêmement rapide. D'après de nombreux modèles, et jusqu'à une distance encore mal connue, malgré une vitesse proche de la vitesse de la lumière, ce vent est moins rapide que des ondes de déformation du champ magnétique en provenance de l'étoile (ondes d'Alfvén). Les deux chercheurs ont montré que dans ce cas, la planète est entourée d'un sillage caractérisé par une modification du champ magnétique porté par le vent de l'étoile, et par l'existence d'un très fort courant électrique se propageant tout au long du sillage.

Les deux auteurs concluent que ce sillage peut avoir deux effets importants, suivant les dimensions de l'astre en rotation autour du pulsar:
Le courant électrique associé au sillage pourrait être instable et émettre des ondes radio qui, peut-être, rendraient de nouvelles planètes de pulsar détectables directement avec les prochaines générations de radiotélescopes. D'autre part, ce sillage pourrait modifier profondément l'orbite de corps plus petits, tels des astéroïdes, des comètes, ou des planétésimaux (morceaux de planètes en formation), au point d'en faire tomber certains sur l'étoile, ou de les chasser au loin, selon le sens de leur orbite. De telles migrations seraient extrêmement rapides aux échelles de temps astronomiques. Pour des corps d'un kilomètre, la migration aurait lieu en moins de 10 000 ans. Cet effet devrait être pris en compte dans les prochains modèles de formation des planètes de pulsars comme celles de PSR 1257+12, si celles-ci sont issues des résidus d'une supernova.

Référence : 

Fabrice Mottez et Jean Heyvaerts (2011)
Magnetic coupling of planets and small bodies with a pulsar wind, Astronomy and Astrophysics, 532, 21
A magnetic thrust action on small bodies orbiting a pulsar, Astronomy and Astrophysics, 532, 22

Source : Observatoire de Paris http://www.obspm.fr/actual/nouvelle/sep11/psr.fr.shtml

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Les observations effectuées sur le télescope spatial Herschel de l'ESA [1] montrent que les collisions entre galaxies ne jouent qu'un rôle secondaire dans le processus de formation des étoiles. A l'époque où la plupart des étoiles se sont formées, les quantités de gaz en jeu dans les galaxies étaient suffisantes pour engendrer « spontanément » une production nourrie d'étoiles. Ces résultats, obtenus dans le cadre du programme international GOODS-Herschel, qui réunit, côté français, des chercheurs du CEA, du CNRS, et des universités Pierre et Marie Curie, Paris Diderot, Paris-Sud et de Provence [2], soutenus par le CNES [3], décrivent un scénario de l'évolution des galaxies moins tourmenté que ne le pensaient les scientifiques. Ils sont publiés en ligne le 13 septembre dans la revue Astronomy and Astrophysics.

Vue d'artiste d'une galaxie alimentée par des filaments de gaz pouvant expliquer le mode « normal » de formation d'étoiles.

© ESA / AOES Medialab

On sait depuis de nombreuses années que le pic de formation des étoiles s'est produit dans l'Univers il y a environ 10 milliards d'années. Certaines galaxies étaient alors très prolifiques et pouvaient donner naissance à 10 voire 100 fois plus d'étoiles que ce que l'on observe aujourd'hui dans l'Univers proche. Jusqu'à ce jour, les astronomes ne disposaient pas d'instruments capables d'observer dans l'infrarouge lointain cette période très reculée de l'univers (les étoiles naissent dans des nuages de poussière qui absorbent leur lumière. Pour observer leur formation, on doit donc mesurer la chaleur de ces nuages à travers leur rayonnement de lumière infrarouge). C'est pourquoi les chercheurs construisaient leurs hypothèses par extrapolation avec les phénomènes observés dans l'Univers plus proche, où seules les galaxies ayant subi un processus de fusion entre deux galaxies sont capables d'engendrer un taux de production élevé d'étoiles. Sous l'effet de la collision, certaines régions sont en effet tellement comprimées que le gaz [4] qu'elles contiennent atteint des densités suffisantes pour engendrer des gerbes d'étoiles. Cette flambée de formation stellaire, issue de la fusion de galaxies, est appelée « starburst » [5].

Dans l'Univers lointain, en présence de galaxies très lumineuses, les astronomes privilégiaient jusqu'ici ce scénario d'une collision entre deux galaxies. En présence d'objets moins lumineux, ils tablaient sur un scénario moins agité, dit « normal », dans lequel les étoiles naissent de façon plus régulière, en se distribuant plus largement dans l'espace.

Les images obtenues dans l'infrarouge lointain grâce au télescope spatial Herschel viennent contredire ce double scénario. Dans le cadre du programme international GOODS-Herschel, piloté par David Elbaz du CEA-Irfu, les astrophysiciens ont pointé le télescope spatial Herschel vers deux régions du ciel, GOODS nord et sud, puis ils ont pris dans cette direction les images les plus profondes du ciel jamais réalisées en infrarouge. Ils ont ainsi pu observer 2000 galaxies et couvrir 80% de l'âge du cosmos. En comparant la quantité de lumière infrarouge libérée dans différentes longueurs d'onde par ces galaxies, l'équipe a montré que les galaxies ayant un taux de formation d'étoiles très élevé n'avaient pas pour autant subi de collision.

Quand une collision entre deux galaxies se produit, la violence du phénomène engendre une production d'étoiles massives, mais soudaine et très concentrée, ce qui provoque la destruction de certaines molécules plus fragiles et engendre une large part du rayonnement infrarouge moyen émis par la galaxie. En étudiant le rapport entre ce rayonnement infrarouge moyen et le rayonnement infrarouge lointain, les chercheurs ont constaté que ce rapport était proportionnel à la taille des  régions de formation d'étoiles. Bien que très lumineuses, les galaxies présentent le même rapport universel que les galaxies proches de type « normal » : elles n'ont donc pas subi de destruction de ces particules plus fragiles sous l'effet d'une collision. En superposant ces résultats obtenus dans l'infrarouge avec les observations faites dans d'autres longueurs d'ondes (dans l'ultraviolet pour les galaxies lointaines grâce au télescope spatial Hubble et dans le domaine radio pour les galaxies proches), les chercheurs ont étudié plus précisément la distribution des étoiles dans ces galaxies de forte luminosité. Alors que dans le cas des « starburst », la production d'étoiles se concentre en une région de la galaxie assez circonscrite, il s'avère que ces galaxies de forte luminosité ont une distribution régulière dans l'espace. Le processus de collision entre galaxies serait donc un phénomène minoritaire.

Ces observations permettent de dégager un mode de formation stellaire universel et une relation finalement très simple : plus une galaxie contient du gaz, plus elle donne naissance à des étoiles. « Les collisions sont nécessaires à la production de taux élevés d'étoiles seulement dans les galaxies qui n'ont plus assez de gaz », explique David Elbaz. Cela s'applique aux galaxies actuelles qui, après avoir formé des étoiles pendant plus de 10 milliards d'années, ont utilisé la plupart de la matière première gazeuse. Les flambées de formation stellaire (« starburst ») tiennent donc un rôle assez anecdotique dans le processus de formation des étoiles à l'échelle de l'histoire de l'Univers. Ces phénomènes violents sont davantage une exception qui confirme la règle qu'un scénario concurrent au processus de formation dit « normal », beaucoup moins chaotique.

Notes :

[1] Agence spatiale européenne

[2] Côté français, sont impliqués : l'unité « Astrophysique, instrumentation et modélisation de Paris-Saclay » (CEA/CNRS/ Université Paris Diderot - Paris 7), l'Institut d'astrophysique de Paris (CNRS/UPMC), le Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS/Université de Provence) et l'Institut d'astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris-Sud).

[3] Le CNES a financé les recherches technologiques amont et le développement des instruments HIFI, PACS et SPIRE dans les laboratoires. Il a participé, en collaboration avec le CNRS-INSU et le CEA, à la réalisation technique des trois instruments ainsi qu'à leurs tests. Le CNES soutient également les opérations en vol et l'exploitation scientifique des données.

[4] Le gaz est la matière première qui intervient dans la production d'étoiles.

[5] Dans l'Univers proche, les starburst restent un phénomène minoritaire.

Référence : 

« GOODS-Herschel: an infrared main sequence for star-forming galaxies », Elbaz et al. 2011, Astronomy & Astrophysics- 2011, A&A, 533, A119. D.Elbaz, M.Dickinson, H.S.Hwang, T.Diaz-Santos, G.Magdis, B.Magnelli, D.Le Borgne, F.Galliano, M.Pannella, P.Chanial, L.Armus, V.Charmandaris, E.Daddi, H.Aussel, P.Popesso, J.Kartaltepe, B.Altieri, I.Valtchanov, D.Coia, H.Dannerbauer, K.Dasyra, R.Leiton, J.Mazzarella, V.Buat, D.Burgarella, R.-R.Chary, R.Gilli, R.J.Ivison, S.Juneau, E.LeFloc'h, D.Lutz, G.E.Morrison, J.Mullaney, E.Murphy, A.Pope, D.Scott, D.Alexander, M.Brodwin, D.Calzetti, C.Cesarsky, S.Charlot, H.Dole, P.Eisenhardt, H.C.Ferguson, N.Foerster-Schreiber, D.Frayer, M.Giavalisco, M.Huynh, A.M.Koekemoer, C.Papovich, N.Reddy, C.Surace, H.Teplitz, M.S.Yun, G.Wilson.

Source : INSU/CNRS http://www.insu.cnrs.fr/co/univers/extragalactique-et-univers/naissance-des-etoiles-la-plupart-des-galaxies-n-enfantent-pas-dan

http://www.esa.int/esaSC/SEM2Y40UDSG_index_0.html

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

La plus grande moisson d'exoplanètes jamais réalisée incluant 16 nouvelles super-terres :

Une équipe d'astronomes observant avec HARPS, l'instrument de l'ESO leader mondial des « chasseurs de planètes », annonce aujourd'hui une moisson riche de plus de 50 nouvelles exoplanètes, incluant 16 super-Terres, dont l'une est en orbite à la lisière de la zone habitable de son étoile. En étudiant les propriétés de toutes les planètes découvertes avec HARPS jusqu'à présent, l'équipe à mis en évidence qu'environ 40% des étoiles semblables au Soleil ont au moins une planète plus légère que Saturne.

Impression d'artiste d'une des plus de 50 nouvelles exoplanètes trouvées par HARPS : la super-Terre rocheuse HD 85512 b

Crédit : ESO/M. Kornmesser

Le spectrographe HARPS du télescope de 3,6 mètres à l'Observatoire de l'ESO à La Silla au Chili est le découvreur de planète qui a le plus de succès au monde [1]. L'équipe de HARPS, dirigée par Michel Mayor (Université de Genève, Suisse), a annoncé aujourd'hui la découverte de plus de 50 nouvelles exoplanètes en orbite autour d'étoiles proches, incluant seize super-Terres [2]. C'est le plus grand nombre de planètes de ce type jamais annoncé d'un seul coup [3]. Les nouveaux résultats sont présentés à une conférence sur les Systèmes Solaire Extrêmes dans le Wyoming (Etats-Unis), où 350 experts en exoplanètes sont réunis.

« La moisson de découvertes avec HARPS va au-delà de toute attente et comprend une population exceptionnellement riche de planètes de type super-Terre et de type Neptune,  autour d'étoiles très semblables à notre Soleil. Et encore mieux, les nouveaux résultats montrent que le rythme des découvertes s'accélère, » explique Michel Mayor.

Depuis qu'HARPS a commencé à être utilisé pour observer les étoiles semblables au Soleil par la méthode des vitesses radiales, il y a huit ans, il a permis de découvrir plus de 150 nouvelles planètes. Environ les deux tiers de toutes les exoplanètes connues, dont la masse est inférieure à celle de Neptune [4], ont été découverts par HARPS. Ces résultats exceptionnels sont le fruit de plusieurs centaines de nuits d'observation avec HARPS [5].

En travaillant avec les observations effectuées avec HARPS de 376 étoiles semblables au Soleil, les astronomes ont maintenant considérablement amélioré l'estimation de la probabilité qu'une étoile comme le Soleil héberge des planètes de faible masse (par opposition aux planètes géantes gazeuses). Ils trouvent qu'environ 40% de ces étoiles ont au moins une planète moins massive que Saturne. La majorité des exoplanètes de la masse de Neptune ou moins semble être dans des systèmes à plusieurs planètes.

Avec des mises à niveau en cours, à la fois pour le matériel et les logiciels, HARPS est amené à un niveau supérieur de stabilité et de sensibilité pour la recherche de planètes rocheuses qui pourraient abriter la vie. Dix étoiles proches similaires au Soleil ont été sélectionnées pour un nouveau relevé systématique. Ces étoiles avaient déjà été observées par HARPS et sont connues pour être adaptées à des mesures extrêmement précises de vitesses radiales. Après deux ans de travail, l'équipe d'astronomes a découvert cinq nouvelles planètes avec des masses de moins de cinq fois celle de la Terre.

« Ces planètes seront parmi les meilleures cibles pour les futurs télescopes spatiaux pour rechercher des signes de vie dans l'atmosphère de la planète en cherchant des signatures chimiques révélant la présence d'oxygène», explique Francesco Pepe (Observatoire de Genève, Suisse), l'auteur principal d'un des récents articles.

Une des nouvelles planètes récemment annoncées, HD 85512 b, est estimée à seulement 3,6 fois la masse de la Terre [6] et est située en bordure de la zone habitable - une zone étroite autour d'une étoile où l'eau peut être présente sous forme liquide, si les conditions sont réunies [7].

« C'est la planète la moins massive, découverte et confirmée par la méthode des vitesses radiales qui se trouve potentiellement dans la zone habitable de son étoile, et la seconde planète de faible masse découverte par HARPS à l'intérieur de la zone habitable, » ajoute Lisa Kaltenegger (Institut Max Planck pour l'astronomie, Heidelberg, Allemagne et Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Boston, Etats-Unis), qui est une experte sur l'habitabilité des exoplanètes.

La précision croissante du nouveau relevé d'HARPS permet désormais la détection de planètes avec des masses inférieures à deux fois celle de la Terre. HARPS est maintenant si sensible qu'il peut détecter des amplitudes de vitesse radiale sensiblement en dessous de 4 km/h [8]  – inférieur à la vitesse de marche d'un promeneur.

« HD 85512 b est loin de la limite de détection de HARPS et démontre la possibilité de découvrir d'autres super-Terres dans les zones habitables autour d'étoiles similaires au Soleil, » ajoute Michel Mayor.

Ces résultats confortent les astronomes dans  l'idée qu'ils sont proches de découvrir d'autres petites planètes rocheuses habitables autour étoiles semblables à notre Soleil. De nouveaux instruments sont prévus pour poursuivre cette quête. Il s'agit notamment d'une copie de HARPS qui va être installée sur le télescope national Galileo (Italie) dans les îles Canaries, qui fera des relevés systématiques d'étoiles dans le ciel de l'hémisphère Nord, ainsi qu'un nouveau et plus puissant « chasseur de planètes » appelé ESPRESSO, qui sera installé sur le VLT de l'ESO en 2016  [9]. Dans un avenir plus lointain, l'instrument CODEX sur le télescope extrêmement grand européen (E-ELT) va pousser cette technique à un niveau supérieur.

« Dans les dix à vingt prochaines années nous devrions avoir la première liste des planètes potentiellement habitables dans le voisinage du Soleil. Faire une telle liste est indispensable avant que de futures expériences puissent rechercher d'éventuelles signatures spectroscopiques de la vie dans les atmosphères d'exoplanètes », conclut Michel Mayor, qui a découvert la toute première exoplanète autour d'une étoile normale en 1995.

Notes

[1] HARPS mesure la vitesse radiale d'une étoile avec une précision extraordinaire. Une planète en orbite autour d'une étoile entraîne des mouvements réguliers et périodiques de celle-ci qui s'approche et s'éloigne d'un observateur situé sur Terre. A cause de l'effet Doppler, ce changement de vitesse radiale induit un décalage du spectre de l'étoile vers des longueurs d'onde plus grandes (appelé redshift en anglais) lors de l'éloignement et un décalage vers le bleu (vers les courtes longueurs d'onde, appelé blueshift en anglais) lors de l'approche. Ce changement infime dans la signature spectrale de l'étoile peut être mesuré avec un spectrographe de haute précision tel que HARPS et utilisé afin de déduire la présence d'une planète.

[2] Les planètes dont la masse est comprise entre une et dix fois celle de la Terre sont appelées des super-Terres. Il n'y a pas de telles planètes dans notre Système Solaire, mais elles semblent très courantes autour d'autres étoiles. Les découvertes de telles planètes dans les zones habitables autour de leurs étoiles sont extrêmement intéressantes parce que - si les planètes sont rocheuses et ont de l'eau, comme la Terre- elles pourraient abriter de la vie.

[3] Actuellement, le nombre d'exoplanètes est de près de 600. En plus des exoplanètes trouvées en utilisant la méthode des vitesses radiales, plus de 1200 candidats exoplanètes ont été trouvés par la mission Kepler de la NASA en utilisant une méthode différente - la recherche de la légère baisse de luminosité d'une étoile lorsqu'une planète lui passe devant (transit) et bloque une partie de sa lumière. La majorité des planètes découvertes par la méthode des transits sont très éloignées de la Terre. En revanche, les planètes découvertes par HARPS sont situées autour d'étoiles proches du Soleil. Cela fait d'elles de meilleures cibles pour de nombreux types d'observations de suivi complémentaires.

[4] Neptune fait environ dix-sept fois la masse de la Terre.

[5] Cet énorme programme d'observation est dirigé par Stéphane Udry (Observatoire de Genève, Suisse).

[6] En utilisant la méthode des vitesses radiales, les astronomes ne peuvent calculer qu'une masse minimale pour une planète, car le calcul de masse dépend aussi de l'inclinaison du plan orbital par rapport à la ligne de visée, qui reste inconnue. D'un point de vue statistique, cette masse minimale est cependant souvent proche de la masse réelle de la planète.

[7] Jusqu'à présent, HARPS a trouvé deux super-Terres qui peuvent se trouver dans la zone habitable. La première, Gliese 581 d, a été découverte en 2007 (eso0722). HARPS a également été récemment utilisé pour démontrer que l'autre candidat super-Terre dans la zone habitable autour de l'étoile Gliese 581 (Gliese 581 g) n'existe pas.

[8] Avec un grand nombre de mesures, la sensibilité de détection de HARPS est proche de 100% pour les super-Terres d'une masse d'au moins dix fois celle de la Terre avec des périodes orbitales allant jusqu'à une année, et même si l'on considère des planètes d'une masse de trois fois celle de la Terre avec une orbite d'une année, la probabilité de détection reste proche de 20%.

[9] ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations), le spectrographe échelle pour des exoplanètes rocheuses et des observations spectroscopiques stables, doit être installé sur le VLT de l'ESO. Actuellement en phase d'étude de conception préliminaire, il est prévu qu'il commence à fonctionner en 2016. ESPRESSO atteindra une précision de vitesse radiale meilleure que 0,35 km/h. En comparaison, la Terre génère une vitesse radiale de 0,32 km/h sur le Soleil. Cette résolution devrait ainsi permettre à ESPRESSO de découvrir des planètes de masse proche de celle de la Terre dans la zone habitable des étoiles de faible masse.

Plus d'informations

Les résultats sont présentés le 12 Septembre 2011 à la conférence sur les Systèmes Solaires Extrêmes au Grand Teton National Park, Wyoming, Etats-Unis.

Un résumé est présenté dans le document suivant : “The HARPS search for southern extra-solar planets, XXXIV — Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-type planets” à paraître dans la revue Astronomy & Astrophysique.

 L'équipe est composée de M. Mayor (Observatoire de Genève [OAUG], Suisse), M. Marmier (OAUG), C. Lovis (OAUG), S. Udry (OAUG), D. Ségransan (OAUG), F. Pepe (OAUG), W. Benz (Physikalisches Institut Universität Bern, Suisse), J. L. Bertaux (Service d'Aéronomie, Paris, France), F. Bouchy (Institut d'Astrophysique de Paris, Université Pierre & Marie Curie, France et Observatoire de Haute-Provence/CNRS, France), X. Dumusque (OAUG), G. LoCurto (ESO, Allemagne), C. Mordasini (Max Planck Institute for Astronomy, Allemagne), D. Queloz (OAUG), N. C. Santos (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal et Departamento de Física de Astronomia, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Portugal), D. Queloz (OAUG).

L'ESO - l'Observatoire Européen Austral - 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 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 40 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil tourné vers le ciel » le plus grand au monde.

Liens

- L'article scientifique dans Astronomy & Astrophysics:

     - “The HARPS search for Earth-like planets in the habitable zone, I — Very low-mass planets around HD20794, HD85512, HD192310” (Pepe et al., 2011)

     - "The HARPS search for southern extra-solar planets XXXIV. Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-mass planets" (Mayor et al., 2011)

- HARPS

- ESPRESSO

- Gliese 581

- Photos de l'Observatoire de La Silla  

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1134/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Une nouvelle comète a été découverte par les astronomes amateurs Artyom Novichonok et Vladimir Gerke sur les images CCD prises le 07 Septembre 2011 avec le télescope Ritchey-Chretien de 0.4-m à la station TAU de l'Observatoire Ka-Dar près de Nizhny Arkhyz, Russie. Après publication sur la page NEOCP du Minor Planet Center, la comète a été confirmée par K. Hills (via RAS Observatory, Moorook), M. Andreev, A. Sergeev, V. Kozlov, N. Karpov, et N. Parakhin (Terskol), L. Elenin (via ISON-NM Observatory, Mayhill), N. Howes, G. Sostero, et E. Guido (via Haleakala-Faulkes Telescope North), G. Hug (Sandlot Observatory, Scranton), et T. H. Bressi (LPL/Spacewatch II).

Suite à une erreur de communication, le second découvreur V. Gerke, n'a pas été crédité de la découverte. Ceci devrait faire l'objet d'une rectification prochainement.

Il s'agit de la première comète découverte depuis le sol russe depuis la dislocation de l'Union Soviétique.

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète P/2011 R3 (Novichonok) indiquent un passage au périhélie le 23 Août 2011 à une distance d'environ 3,5 UA du Soleil, et une période d'environ 10,7 ans.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K11/K11R34.html (M.P.E.C. 2011-R34)

La comète a reçu le nom de P/2011 R3 (Novichonok-Gerke) (IAUC 9232, souscription nécessaire) [12/09/2011] 

Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 30 Mars 2012 à une distance d'environ 3,5 UA du Soleil, et une période d'environ 10,6 ans.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K14/K14B85.html (MPEC 2014-B85)

http://scully.cfa.harvard.edu/cgi-bin/returnprepeph.cgi?d=c&o=PK11R030

http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=P%2F2011%20R3;orb=0;cov=0;log=0;cad=0#elem

Les Grands Chasseurs de Comètes

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

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Le « New Technology Telescope » (NTT) de l'ESO a pris une magnifique image de l'amas ouvert NGC 2100. Cet amas d'étoiles brillant est âgé d'environ 15 millions d'années et se trouve dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie proche, satellite de la Voie Lactée. Cet amas est entouré par du gaz brillant de la nébuleuse de la Tarentule située à proximité.

Crédit : ESO

Les observateurs ne prêtent pas souvent attention à NGC 2100 car elle se trouve à proximité de l'impressionnante nébuleuse de la Tarentule (eso0650) et du super amas d'étoiles RMC 136 (eso1030). Le gaz brillant de la nébuleuse de la Tarentule tente encore de s'approprier la vedette sur cette image – ici, les couleurs claires correspondent à la périphérie de la nébuleuse. Cette nouvelle image a été réalisée à partir de clichés pris avec des filtres de différentes couleurs en utilisant l'instrument EMMI [1]sur le « New Technology Telescope » à l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili. Les étoiles sont montrées dans leurs couleurs naturelles alors que la lumière provenant de l'hydrogène ionisé (montrée ici en rouge) et de l'oxygène (montrée en bleu) est accentuée.

Les couleurs que l'on voit dans les nébuleuses dépendent de la température des étoiles qui les éclairent. Les jeunes étoiles chaudes de la nébuleuse de la Tarentule, situées dans le super amas d'étoiles RMC 136, se trouvent en haut  et à droite de cette image et sont suffisamment puissantes pour provoquer le rayonnement de l'oxygène [2] ressortant sur cette image comme une nébulosité bleue. Au-dessous de NGC 2100, le rayonnement rouge indique soit que les limites extérieures de l'influence des étoiles chaudes de RMC 136 ont été atteintes, soit que les étoiles plus froides et plus âgées qui sont les seules à pouvoir exciter l'hydrogène ont une influence dominante dans cette région. Les étoiles qui illuminent NGC 2100 sont plus vieilles et moins vigoureuses et ont par conséquent une faible ou aucune nébulosité associée.

Les amas d'étoiles sont des groupes d'étoiles qui se sont formées en même temps à partir d'un même nuage de gaz et de poussière. Les étoiles les plus massives ont tendance à se former dans le centre de l'amas alors que les moins massives dominent les régions externes. Le plus grand nombre d'étoiles est concentré au centre, rendant le milieu de l'amas plus brillant que les régions externes.

NGC 2100 est un amas ouvert, ce qui signifie que ses étoiles ne sont que faiblement liées par la gravité. Ces amas ont une durée de vie qui se mesure en dizaines ou en centaines de millions d'années, car ils peuvent éventuellement se disperser lors d'interactions gravitationnelles avec d'autres corps. Les amas globulaires, qui peuvent paraître semblables pour les yeux non exercés, contiennent beaucoup plus de vieilles étoiles, sont liés bien plus fortement et ont de ce fait une durée de vie plus longue : de nombreux amas globulaires ont été évalués comme étant presque aussi  vieux que l'Univers. Ainsi, alors que NGC 2100 doit être plus vieux que ses voisins dans le Grand Nuage de Magellan, il reste un enfant en regard de la plupart des amas d'étoiles.

Les données utilisées pour cette image de ce jeune amas « sous-apprécié » ont été sélectionnées au cœur des archives de données de l'ESO par le concurrent aux « Trésors cachés »  David Roma dans le cadre du concours organisé par l'ESO en 2010 [3].

Notes

[1] EMMI pour « ESO Multi Mode Instrument ». C'est à la fois une caméra pour de l'imagerie et un spectrographe.

[2] La majorité du rayonnement de l'oxygène vient des atomes d'oxygène qui ont perdu deux électrons. Cette forte émission est très courante dans les nébuleuses, mais mystérieuse pour les premiers astronomes faisant de la spectroscopie, elle était initialement supposée venir d'un nouvel élément auquel on avait donné le nom de Nébulium.

[3] Le concours « Les Trésors cachés 2010 de l'ESO » a donné l'opportunité aux astronomes amateurs de chercher dans les volumineuses archives de données astronomiques de l'ESO, espérant y dénicher un joyau bien caché n'attendant qu'à être taillé par les concurrents. Pour en savoir plus sur les Trésors Cachés

Plus d'informations

L'ESO - l'Observatoire Européen Austral - 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 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 40 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil tourné vers le ciel » le plus grand au monde.

Liens

Photos du NTT et de l'Observatoire de La Silla

L'image de David Roma pour le concours « les trésors cachés »

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1133/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Une nouvelle comète a été découverte le 04 Septembre 2011 par l'équipe du programme de recherche Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System) avec le télescope Pan-STARRS 1 de 1,8 mètre d'ouverture, de l'Université d'Hawaii, situé au sommet du Haleakala sur l'île de Maui (Hawaii, USA). Après publication sur la page NEOCP du Minor Planet Center, la nature cométaire de l'objet a été confirmée par M. Andreev, A. Sergeev, N. Parakhin, V. Kozlov (Terskol), L. Buzzi (Schiaparelli Observatory), R. Holmes, T. Linder, V. Hoett (via Cerro Tololo), R. Holmes (Astronomical Research Observatory, Westfield), E. Guido, G. Sostero, N. Howes, R. Ligustri (via RAS Observatory, Mayhill), N. Howes, G. Sostero, E. Guido (via Siding Spring-Faulkes Telescope South), K. Hills (via RAS Observatory, Moorook), K. Nishiyama, N. Hashimoto (Bisei Spaceguard Center--BATTeRS), G. Masi, U. Masi, G. Luccone (Ceccano), et P. Birtwhistle (Great Shefford).

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète P/2011 R2 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 19 Novembre 2011 à une distance d'environ 2 UA du Soleil, et une période d'environ 6,2 ans.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K11/K11R24.html (M.P.E.C. 2011-R24)

http://scully.cfa.harvard.edu/cgi-bin/returnprepeph.cgi?d=c&o=PK11R020

Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 23 Novembre 2011 à une distance d'environ 2 UA du Soleil, et une période d'environ  6,5 ans.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K11/K11SA7.html (MPEC 2011-S107)

Compte tenu de l'identification de la comète P/2011 R2 (PANSTARRS) avec la planète mineure 1998 RS22, et de l'identification d'observations en 2005, par S. Nakano , les éléments orbitaux de la comète P/2011 R2 = P/1998 RS22 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 24 Novembre 2011 à une distance d'environ  2 UA du Soleil, et une période d'envrion 6.47 ans.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K11/K11U02.html (MPEC 2011-U02)

http://www.oaa.gr.jp/~oaacs/nk/nk2128.htm

Satisfaisant aux conditions requises, la comète P/2011 R2 = P/1998 RS22 (PANSTARRS) a reçu la dénomination définitive de 253P/PANSTARRS en tant que 253ème comète périodique numérotée.

http://scully.cfa.harvard.edu/cgi-bin/returnprepeph.cgi?d=c&o=0253P

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Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

C/2011 Q4 (SWAN)

Une nouvelle comète a été découverte sur les images en ultraviolet SWAN du satellite SOHO en date du 04 Septembre 2011. L'objet avait été indépendamment remarqué par Vladimir Bezugly (Dnepropetrovsk, Ukraine) et Robert Matson (Irvine, CA, USA), ce dernier ayant immédiatement demandé à Rob McNaught (Siding Spring Survey) de confirmer l'objet. Après publication sur la page NEOCP du Minor Planet Center, la comète a été également confirmée par les observations de F. D. Mazzone (Rio Cuarto), J. Drummond (Possum Observatory, Gisborne) , et P. Camilleri (Grove Creek Observatory, Trunkey).

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète C/2011 Q4 (SWAN) indiquent un passage au périhélie le 21 Septembre 2011 à une distance d'environ 1,1 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K11/K11S03.html (MPEC 2011-S03)

http://scully.cfa.harvard.edu/cgi-bin/returnprepeph.cgi?d=c&o=CK11Q040

Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 21 Septembre 2011 à une distance d'environ 1,1 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K11/K11R35.html (MPEC 2011-R35)

C/2011 R1 (McNaught)

Rob H. McNaught a rapporté la découverte d'une nouvelle comète sur les images CCD  obtenues avec le télescope Uppsala Schmidt de 0,5-m le 03 Septembre 2011, dans le cadre du Siding Spring Survey. Après publication sur la page NEOCP du Minor Planet Center, la nature cométaire de l'objet a été confirmée par les observations de E. Pettarin (Farra d'Isonzo), F. D. Mazzone (Rio Cuarto), A. C. Gilmore et P. M. Kilmartin (Mount John Observatory, Lake Tekapo), K. Hills (RAS Observatory, Moorook), M. Andreev, A. Sergeev, N. Parakhin et V. Kozlov (Terskol), P. Birtwhistle (Great Shefford), et A. Chapman (Observatorio Cruz del Sur, San Justo).

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète C/2011 R1 (McNaught) indiquent un passage au périhélie le 13 Novembre 2012 à une distance d'environ 2,6 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K11/K11R20.html (MPEC 2011-R20)

http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=C%2F2011%20R1;orb=0;cov=0;log=0;cad=0#el

Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 19 Octobre 2012 à une distance d'environ 2 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K14/K14B85.html (MPEC 2014-B85)

Avec la découverte de cette nouvelle comète, Rob McNaught compte désormais 67 comètes à son actif (55 comètes découvertes en tant qu'unique découvreur et 12 découvertes partagées). 

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Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Deux chercheurs de l'Observatoire de Strasbourg (CNRS-INSU, Université de Strasbourg) ont révélé pour la première fois l'existence d'une nouvelle signature de l'apparition des premières étoiles de notre Galaxie. Voilà plus de 12 milliards d'années, ces étoiles auraient dispersé le gaz des galaxies satellites de la Voie lactée par leur intense rayonnement. C'est en étudiant les conséquences observables de ce processus, que Pierre Ocvirk (CNRS) et Dominique Aubert (Université de Strasbourg) ont mis en évidence leur rôle prépondérant. Ce résultat confirme la place de la réionisation comme processus essentiel du modèle cosmologique standard qui décrit l'évolution de l'Univers et la formation de ses structures. L'étude, menée à bien au sein de la collaboration LIDAU (Light In the Dark Ages of the Universe) [1], paraît en octobre dans les lettres de la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Les toutes premières étoiles de l'Univers sont apparues environ 150 millions d'années après le Big Bang. Le gaz d'hydrogène et d'hélium qui emplit l'Univers était alors suffisamment froid pour que les atomes qui le composent soient, en majorité, électriquement neutres. Lorsque l'intense lumière des premières étoiles s'est propagée à travers ce gaz, elle a cassé les atomes d'hydrogène, transformant ces derniers en plasma et le ramenant à l'état ionisé qui était le sien dans les premiers instants de l'Univers. Cette réionisation s'accompagne d'un échauffement parfois lourd de conséquences : le gaz devient tellement chaud qu'il échappe à la faible gravité des galaxies les moins massives, les privant ainsi du matériau qui leur permettait de former des étoiles. Il est aujourd'hui admis que c'est ce mécanisme de photo-évaporation qui explique le faible nombre et le grand âge des étoiles appartenant aux galaxies naines satellites de la Voie lactée, résolvant ainsi le problème des satellites manquants [2]. Réciproquement, cette sensibilité au rayonnement fait des galaxies satellites, qui sont proches de nous de 30 000 à 900 000 années-lumière, de précieuses sondes de l'époque de la réionisation. En particulier, l'étude de leur contenu stellaire en fonction de leur position peut nous renseigner sur la structure locale du champ de rayonnement pendant la réionisation aidant ainsi à la compréhension de cette époque reculée et de la formation de la Voie lactée.

Jusqu'à présent, les modèles d'évolution de galaxies-satellites supposaient que le rayonnement ultraviolet, responsable de leur photo-évaporation, était produit collectivement par les grandes galaxies voisines ou par l'amas de galaxies de la Vierge, formant ainsi un fond quasi-uniforme à l'échelle de la Voie lactée.  Construit par les chercheurs strasbourgeois, un nouveau modèle d'évolution des galaxies satellites vient mettre à mal cette hypothèse. Celui-ci est basé sur une simulation numérique à haute résolution qui décrit la dynamique des halos de matière noire ayant peuplé notre Galaxie et son proche voisinage au cours de toute son histoire. Ce calcul est complété par une description de la formation d'étoiles à partir du gaz piégé dans ces halos, et de sa réaction au rayonnement UV. C'est la première fois qu'un modèle  prend en considération l'effet du rayonnement des premières étoiles nées au centre de la Voie lactée en formation, sur la population de galaxies satellites qui l'entoure. En effet, contrairement aux modèles précédents, le champ de rayonnement produit dans une telle configuration n'est pas uniforme, mais diminue en intensité à mesure que l'on s'éloigne de la source. Les galaxies satellites qui sont proches du centre voient leur gaz s'échapper très rapidement. Elles forment si peu d'étoiles qu'elles en deviennent indétectables avec les télescopes actuels. A l'inverse, celles qui sont plus lointaines subissent une irradiation moindre, et parviennent à garder leur gaz plus longtemps. Elles forment ainsi un plus grand nombre d'étoiles au cours de leur vie. C'est pourquoi elles sont plus facilement détectables aujourd'hui et paraissent plus nombreuses.

Les anciens modèles postulaient un fond ultra-violet uniforme pendant la réionisation. En comparaison, l'influence des premières étoiles de la Voie lactée se traduit par un déficit de galaxies satellites dans les parties internes de notre galaxie, et un excédent dans les parties externes. En confrontant la distribution spatiale mesurée à celle prédite par le nouveau modèle, il apparaît que ce dernier est en bien meilleur accord avec les observations, ce qui suggère que les premières étoiles de la Voie lactée ont effectivement joué un rôle prépondérant dans la photo-évaporation du gaz de ses galaxies satellites. C'est donc bien la Voie lactée, et non pas les grandes galaxies voisines, qui aurait comme asphyxié ses trop proches sœurs cadettes par son rayonnement.

Ce scénario inédit a des conséquences importantes sur notre compréhension de la formation des galaxies et l'interprétation des grands relevés astronomiques à venir. En effet, soumises aux forces de marée exercées par notre galaxie, les galaxies satellites se sont progressivement dissoutes dans son halo stellaire, ou se sont étirées en de fins filaments appelés courants stellaires. Ceux-ci seront au cœur des objectifs scientifiques de la mission spatiale Gaia, qui doit être lancée en 2013. Il est donc essentiel de comprendre dès aujourd'hui comment ils sont affectés par les processus radiatifs lors de la réionisation.

Le modèle produit par les deux astronomes strasbourgeois pourra être appliqué aux données du prochain télescope spatial JWST et du futur très grand télescope européen E-ELT et devrait permettre de cartographier l'histoire locale de la réionisation jusqu'aux grandes galaxies voisines.

Notes :

[1] LIDAU est un projet financé par l'Agence nationale pour la recherche (ANR). La collaboration comprend les deux chercheurs de l'Observatoire de Strasbourg ainsi que Benoît Semelin, Patrick Vonlanthen et Kenji Hasegawa du LERMA (Observatoire de Paris).

[2] Le problème des satellites manquants a été mis en évidence il y a environ 10 ans. Il résulte d'un désaccord entre théorie et observations sur le nombre de galaxies satellites de la Voie lactée. Alors que les simulations numériques standard en prédisaient plus de 500, seule une vingtaine sont connues actuellement. Ceci signifie que soit ces galaxies n'existent pas, infirmant les théories cosmologiques les plus répandues, soit qu'elles sont bien présentes mais invisibles pour une raison inconnue. Ce problème trouve une solution élégante dans la prise en compte du fond ultra-violet qui envahit l'Univers au moment de la réionisation. Il semble que son intensité soit suffisante pour disperser le gaz des galaxies satellites de faible masse et mettre fin très tôt à l'activité de formation d'étoiles. C'est ce déficit d'étoiles qui rend les galaxies les moins massives indétectables aujourd'hui, et explique donc le faible nombre de galaxies satellites observées autour de la Voie lactée.

Référence :

« A signature of the internal reionisation of the Milky Way? ». Pierre Ocvirk, Dominique Aubert. A paraître dans MNRAS.

Source : INSU/CNRS http://www.insu.cnrs.fr/co/univers/extragalactique-et-univers/les-premieres-etoiles-de-la-voie-lactee-et-la-mort-des-galaxies-s

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Utilisant les données du télescope infrarouge Herschel de l'ESA, une équipe internationale incluant cinq chercheurs de l'Observatoire de Paris et du CNRS a résolu le mystère vieux de 15 ans de l'origine de l'eau dans la haute atmosphère de Saturne. Le composé est expulsé sous forme de vapeur et de glace par les geysers et panaches actifs au pôle sud d'Encelade, une des lunes de la planète géante aux anneaux. Le satellite de 500 kilomètres de diamètre rejette ainsi environ 250 kilogrammes d'eau par seconde puis elle s'accumule en un vaste nuage diffus qui dessine un anneau qui entoure Saturne. Lentement, 3 % à 5 % de cette matière finit par retomber dans l'atmosphère de la planète. Encelade constitue ainsi le premier exemple d'un satellite du Système solaire qui influence la composition de son astre parent.

Les observations effectuées par le télescope spatial Herschel ont montré que l'eau éjectée par le satellite Encelade formait un anneau (un « tore ») de vapeur qui entoure Saturne et enveloppe la trajectoire de la lune autour de sa planète. Les panaches et geysers qui s'échappent d'Encelade avaient été découverts en 2005 sur les images transmises par la sonde Cassini-Huygens de l'ESA et de la Nasa.

Les observations réalisées dans l'infrarouge submillimétrique corroborent l'existence de l'anneau gazeux, composé de molécules d'eau et alimenté par les geysers du pôle sud d'Encelade. Elles révèlent un cas encore unique d'interaction entre un satellite et l'atmosphère de sa planète.

Un cas unique

L'eau dans l'atmosphère supérieure des planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) et du satellite Titan a été découverte en 1997 par l'observatoire infrarouge Infrared Space Observatory ISO de Agence spatiale européenne ESA, puis étudiée par le satellite submillimétrique Submillimeter Wave Astronomy Satellite SWAS de la Nasa. Son origine s'est avérée jusqu'ici particulièrement énigmatique. En effet, les atmosphères des planètes extérieures contiennent bien des traces d'eau dans leurs couches profondes, suffisamment tièdes. Mais l'eau se condense en nuages dans les couches moyennes et ne peut migrer dans les couches supérieures. La présence d'eau dans ces couches supérieures doit provenir d'une source extérieure.

Les nouvelles observations, obtenues avec le spectromètre submillimétrique HIFI (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared) d'Herschel, sont fondamentalement différentes de celles pratiquées dans le passé. Alors que les enregistrements (spectres) obtenus par SWAS et ISO ne présentaient que des signatures (raies) en émission de l'eau dans l'atmosphère de Saturne, Herschel a montré en plus des indices (raies) d'absorption, ce qui révèle la présence de molécules d'eau placées devant la planète par rapport à la Terre, dans un environnement plus froid. La première indication de cette absorption a été obtenue durant l'été 2009 puis elle a été confirmée en 2010 à plusieurs longueurs d'onde différentes.

Vaste anneau de gaz autour de Saturne

L'explication est que l'eau détectée par Herschel réside au sein d'un anneau de matière ténu alimenté par les panaches du pôle sud du satellite Encelade. La structure s'étend à une distance du centre de la planète équivalente à environ quatre fois son rayon.

Une faible partie (seulement 3 à 5 %) de l'eau éjectée plonge dans les hautes couches de l'atmosphère de Saturne, alors qu'une proportion plus grande atteint les satellites de la planète et ses anneaux. La quantité d'eau qui atteint Saturne est cependant suffisante pour expliquer l'abondance de cette molécule observée dans la haute atmosphère de Saturne. Encelade apparaît donc comme le principal pourvoyeur d'eau dans la haute atmosphère de Saturne, ce qui constitue le premier exemple connu d'un satellite modifiant la composition chimique de sa planète-mère.

En revanche, l'eau émise par Encelade ne semble pas être en mesure d'expliquer les quantités d'eau dans l'atmosphère de Titan, la plus grosse lune brumeuse et glacée de Saturne, où une autre source d'eau semble donc requise. L'investigation continue…

Pour en savoir plus

- Voir le communiqué de presse de l'ESA (en anglais)

- Voir l'actualité scientifique et technique de l'ESA (en anglais)

Référence

Les travaux scientifiques originaux font l'objet d'un article « Direct detection of the Enceladus water torus with Herschel » paru dans la revue européenne Astronomy & Astrophysics.

Collaboration

Les observations de l'eau autour de Saturne font partie du programme clé de temps garanti sur Herschel « l'eau et la chimie associée dans le Système solaire », qui rassemble une équipe internationale menée par Paul Hartogh du Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Allemagne.

Instituts partenaires impliqués dans ces travaux :

- Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, Germany
- Observatoire de Paris, Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique LESIA (Observatoire de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris-Diderot), France (E. Lellouch, R. Moreno, D. Bockelée-Morvan, N. Biver, J. Crovisier)
- California Institute of Technology, Pasadena, USA
- Université de Bordeaux, Observatoire Aquitain des Sciences de l'Univers, CNRS, UMR 5804, Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux (T. Cavalié)
- SRON, Groningen, The Netherlands
- Herschel Science Centre, European Space Astronomy Centre, Madrid, Spain

Source : Observatoire de Paris http://www.grandpublic.obspm.fr/Encelade-fait-la-pluie-sur-Saturne

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Mars Express a repéré un cas rare d'un cratère autrefois rempli par un lac, révélé par la présence d'un delta. Le delta est un ancien dépôt en forme d'éventail de sédiments sombres, déposés dans l'eau. C'est un rappel du climat plus humide de Mars dans le passé.

Crédit : ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Le delta est dans le cratère Eberswalde, dans les hautes terres du sud de Mars. Le cratère de 65 km de diamètre est visible comme un demi-cercle sur la droite de l'image et a été formé il y a plus de 3,7 milliards d'années quand un astéroïde a frappé la planète.

Le bord du cratère est intact seulement sur son côté droit. Le reste n'apparaît que faiblement ou n'est pas visible du tout. Un impact plus récent a créé les 140 km de diamètre du cratère Holden, qui domine le centre et le côté gauche de l'image. L'expulsion de grandes quantités de matériaux de ce impact a enseveli des parties d'Eberswalde.

Cependant, dans la partie visible de Eberswalde, le delta et ses canaux d'alimentation sont bien conservés, comme on le voit en haut à droite du cratère. Le delta couvre une superficie de 115 kilomètres carrés. Des petits canaux d'alimentation serpentants sont visibles vers le sommet du cratère, lesquels l'auraient rempli pour former un lac.

Après le dépôt des sédiments du delta dans l'ancien lac du cratère, des sédiments plus frais se sont accumulés pour couvrir une partie importante à la fois des canaux et du delta. Ces sédiments secondaires, probablement déposés par le vent, ont ensuite été érodés dans la région du delta, exposant un relief inversé de la structure de delta.

Cette structure de delta, d'abord identifiée avec sonde Mars Global Surveyor de la NASA, est caractéristique de la présence d'un lac dans le cratère à cette époque. De telles caractéristiques donnent une indication claire que l'eau liquide s'est répandue sur la surface de Mars au début de l'histoire de la planète.

Les deux cratères Eberswalde et Holden étaient sur la liste de quatre destinations possibles pour le prochain rover de Mars de la NASA, qui sera lancé plus tard cette année. L'objectif principal de la mission Mars Science Laboratory est la recherche d'un environnement présent ou auparavant habitable sur Mars. La mission Mars Express de l'ESA a aidé à la recherche du meilleur site d'atterrissage.

Eberswalde a été proposé parce que son delta indique la présence durable d'eau liquide dans le passé et le cratère Holden était un candidat en raison de sa diversité minérale et de nombreuses structures qui suggèrent encore de l'eau liquide autrefois. Un autre candidat, Mawrth Vallis, expose quelques-unes des plus anciennes couches riches en argile sur Mars. Toutefois, en Juillet, le cratère Gale, la dernière entrée sur la liste restreinte, a été choisi comme site d'atterrissage de la mission, étant donné sa haute diversité minérale et structurelle liée à l'eau.

Eberswalde, Holden et Mawrth Vallis garderont leurs secrets un peu plus longtemps.

http://www.esa.int/esaSC/SEMM71VTTRG_index_0.html

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Une nouvelle comète a été découverte le 29 Août 2011 par Rob McNaught dans le cadre du Siding Spring Survey. Après publication sur la page NEOCP du Minor Planet Center, les observations de R. Holmes, T. Linder et V. Hoette (Cerro Tololo) ont permis de confirmer qu'il s'agit bien d'une comète.

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète C/2011 Q3 (McNaught) indiquent un passage au périhélie le 04 Février 2012 à une distance d'environ 1,6 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K11/K11R01.html (MPEC 2011-R01)

Les observations supplémentaires indiquent qu'il s'agit d'une comète périodique avec un passage au périhélie le 14 Août 2011 à une distance d'environ 2,3 UA du Soleil. La comète P/2011 Q3 (McNaught)a une période d'environ 11,4 ans.

http://www.minorplanetcenter.net/mpec/K11/K11SA7.html (MPEC 2011-S107)

http://scully.cfa.harvard.edu/cgi-bin/returnprepeph.cgi?d=c&o=CK11Q030

http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=C%2F2011%20Q3;orb=0;cov=0;log=0;cad=0#elem

Avec la découverte de cette nouvelle comète, Rob McNaught compte désormais 66 comètes à son actif (54 comètes découvertes en tant qu'unique découvreur et 12 découvertes partagées). 

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Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Une équipe d'astronomes européens a utilisé le très grand télescope (VLT) de l'ESO pour débusquer une étoile dans la Voie Lactée dont beaucoup croyaient l'existence impossible. Ils ont découvert que cette étoile est composée pratiquement entièrement d'hydrogène et d'hélium, avec seulement une remarquablement faible quantité d'autres éléments chimiques. Cette étonnante composition place donc cette étoile dans la « zone interdite » de la théorie, largement acceptée, de la formation des étoiles, ce qui signifie en premier lieu qu'elle n'aurait jamais dû se former. Ces résultats seront publiés dans l'édition du 1er septembre du journal Nature.

Crédit : ESO/Digitized Sky Survey 2

Une étoile peu brillante dans la constellation du Lion, appelée SDSS J102915+172927 [1], s'est révélée avoir la plus faible quantité d'éléments plus lourds que l'hélium (ce que les astronomes appellent des « métaux ») de toutes les étoiles étudiées jusqu'à présent. Elle a une masse plus petite que celle du Soleil et a probablement plus de 13 milliards d'années.

« Une théorie largement acceptée prédit que les étoiles de ce type, avec une petite masse et une quantité de métaux extrêmement faible, ne devraient pas exister, car les nuages de matière à partir desquels elles se forment ne pourraient jamais se condenser, » [2], déclare Elisabetta Caffau  (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Allemagne et Observatoire de Paris, France), premier auteur de cet article. « Ce fut une surprise de trouver, pour la première fois une étoile dans cette « zone interdite » et cela signifie que nous allons probablement avoir à réviser quelques-uns des modèles de formation d'étoiles. »

L'équipe a analysé les propriétés de l'étoile en utilisant les instruments X-shooter et UVES sur le VLT [3]. Cela lui a permis de mesurer l'abondance des divers éléments chimiques dans cette étoile. Elle a  trouvé que la proportion de métaux dans SDSS J102915+172927 est plus de 20.000 fois inférieure à celle du Soleil [4][5].

« Cette étoile est faible et si pauvre en métal que nous n'avons pu détecter que la signature d'un seul élément plus lourd que l'hélium – le calcium- lors de nos premières observations, » explique Piercarlo Bonifacio (Observatoire de Paris, France), qui a supervisé le projet. « Nous avons dû demander du temps de télescope supplémentaire au Directeur Général de l'ESO pour étudier la lumière de cette étoile de manière plus détaillée et avec un long temps d'exposition, pour essayer de trouver d'autres métaux. »

Les cosmologistes croient que les éléments chimiques les plus légers – l'hydrogène et l'hélium- ont été créés peu après le Big Bang, en même temps qu'une partie du lithium [6], alors que la plupart des autres éléments ont été formés plus tard dans les étoiles. Les explosions de supernovae dispersent la matière stellaire dans le milieu interstellaire, l'enrichissant en métaux. Les nouvelles étoiles se forment à partir de ce milieu enrichi, elles ont donc des quantités de métaux plus importantes que les étoiles plus vieilles. Par conséquent, la proportion de métaux d'une étoile nous renseigne sur son âge.

« L'étoile que nous avons étudiée est extrêmement pauvre en métal, ce qui signifie qu'elle est très primitive. Elle pourrait être une des plus vieilles étoiles jamais découvertes, » ajoute Lorenzo Monaco (ESO, Chile), également impliqué dans l'étude.

L'absence de lithium dans SDSS J102915+172927 est aussi très surprenante. Une vieille étoile de ce type devrait avoir une composition semblable a celle de l'Univers peu de temps après le Big Bang, avec un peu plus de métaux. Mais, l'équipe a trouvé que la proportion de lithium de cette étoile était au moins cinquante fois moindre qu'elle est supposée être dans la matière produite par le Big Bang.

« La manière dont a été détruit dans cette étoile le lithium formé juste après le début de l'Univers est un mystère, » ajoute Piercarlo Bonifacio.

Les chercheurs ont également montré que cette étoile insolite n'est probablement pas unique. « Nous avons identifié plusieurs autres étoiles candidates qui doivent avoir des niveaux de métal similaires, voire plus faibles, que dans SDSS J102915+172927. Nous envisageons maintenant de les observer avec le VLT afin de voir si c'est bien le cas, » conclut Elisabetta Caffau.

Notes

[1] Cette étoile est cataloguée dans le Sloan Digital Sky Survey ou SDSS. Les numéros font référence à la position de l'objet dans le ciel.

[2] Les théories largement acceptées sur la formation des étoiles stipulent que les étoiles avec une masse aussi petite que SDSS J102915+172927 (environ 0,8 masse solaire ou moins) ne peuvent s'être formées qu'après que des explosions de supernovae aient enrichi le milieu interstellaire au dessus d'une valeur critique. Ceci car les éléments les plus lourds agissent comme des « agents refroidissants », aidant à évacuer la chaleur des nuages de gaz dans ce milieu, qui peuvent alors s'effondrer pour former des étoiles. Sans ces métaux, la pression due au réchauffement est trop forte et la gravité du nuage serait trop faible pour la surmonter et faire s'effondrer le nuage. Une théorie en particulier identifie le carbone et l'oxygène comme les principaux agents refroidissants et dans SDSS J102915+172927 la quantité de carbone est plus petite que le minimum estimé nécessaire pour que ce refroidissement soit effectif.

[3] X-shooter et UVES sont des spectrographes du VLT – des instruments utilisés pour séparer la lumière des objets célestes dans ses différentes couleurs et permettre des analyses détaillées de leur composition chimique. X-shooter peut capturer une très large gamme de longueurs d'onde du spectre d'un objet en une seule prise (de l'ultraviolet au proche infrarouge). UVES est l'« Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph», un instrument optique de haute résolution.

[4] L'étoile HE 1327-2326, découverte en 2005, a la plus petite quantité de fer connue, mais elle est riche en carbone. L'étoile analysée cette fois à la plus petite proportion de métaux, quand tous les éléments chimiques plus lourds que l'hélium sont considérés.

[5] Les télescopes de l'ESO ont été fortement impliqués dans de nombreuses découvertes de la plupart des étoiles pauvres en métal. Quelques-uns des précédents résultats sont présentés dans les communiqués eso0228 et eso0723 et cette nouvelle découverte montre que les observations réalisées avec les télescopes de l'ESO ont permis aux astronomes de faire un pas de plus vers la découverte de la première génération d'étoiles.

[6] La nucléosynthèse primordiale fait référence à la production des éléments chimiques à plus d'un proton quelques instants après le Big Bang. Cette production s‘est déroulée en très peu de temps, permettant seulement la formation de l'hydrogène de l'hélium et du lithium, mais pas des éléments plus lourds. La théorie du Big Bang prédit, et les observations le confirment, que la matière primordiale était composée d'environ 75% (par masse) d'hydrogène, 25% d'hélium et quelques traces de lithium.

Plus d'informations

Cette recherche a été présentée dans un article, « An extremely primitive halo star » par Caffau et al. Publié dans la revue Nature du 1er septembre 2011.

L'équipe est composée d'Elisabetta Caffau (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg [ZAH], Allemagne et GEPI — Observatoire de Paris, Université Paris Diderot, CNRS, France [GEPI]), Piercarlo Bonifacio (GEPI), Patrick François (GEPI and Université de Picardie Jules Verne, Amiens, France), Luca Sbordone (ZAH, Max-Planck Institut für Astrophysik, Garching, Allemagne, et GEPI), Lorenzo Monaco (ESO, Chili), Monique Spite (GEPI), François Spite (GEPI), Hans-G. Ludwig (ZAH et GEPI), Roger Cayrel (GEPI), Simone Zaggia (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Italie), François Hammer (GEPI), Sofia Randich (INAF, Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italie), Paolo Molaro (INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste, Italie), and Vanessa Hill (Université de Nice-Sophia Antipolis, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Cassiopée, Nice, France).

L'ESO - l'Observatoire Européen Austral - 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 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 40 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil tourné vers le ciel » le plus grand au monde.

Liens

L'article scientifique

Photos du VLT

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1132/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie