Comment une galaxie peut-elle être à plus de 27 milliards d'années lumière de la Terre si l'univers n'a que 13 milliards d'années?

Edward Perry
Lacey, Washington

Publié: Mercredi, 12 décembre 2018

Cette image montre la galaxie de la Voie lactée à 5 000 mètres d'altitude.

Serge Brunier

L'univers a en effet environ 13,8 milliards d'années, d'après les mesures prises par la mission Planck en 2012.
 

Mesurant quelque chose à 27 milliards d'années-lumière de la Terre - rappelez-vous qu'une année-lumière est une unité de distance décrivant la distance parcourue en une année à la vitesse de la lumière, soit presque 6 trillions de miles (9 trillions de kilomètres) - semble-t-il ce qui est incompatible avec le fait qu’il n’ya eu que 13,8 milliards d’années pour voyager. En fait, il y a deux choses qui éliminent cette incohérence.

La première est que notre univers n'est pas statique. Si l'univers n'était pas en expansion et si sa taille avait été identique à celle de toute l'histoire, il n'y aurait aucun moyen de réparer ce paradoxe apparent. Une galaxie distante de 10 milliards d'années-lumière serait toujours à 10 milliards d'années-lumière, quel que soit le nombre de milliards d'années que vous surveillez. Cependant, notre univers est en expansion - et il s’agrandit plus rapidement avec le temps. Ainsi, au fil du temps, deux galaxies s'éloigneront l'une de l'autre comme le bois flotté dans un courant.

Le deuxième facteur est que nous ne mesurons pas directement une galaxie à 27 milliards d'années-lumière de nous, nous voyons la lumière ancienne de cette galaxie, qui a voyagé pendant des milliards d'années dans l'univers. L'univers était plus petit (et plus jeune) lorsque la lumière est partie au départ; ce chemin plus jeune et plus court ne prend que quelques milliards d’années pour nous parvenir. Cependant, à cette époque, l’univers s’est élargi et la distance qui nous sépare de la galaxie est maintenant bien plus grande, à tel point que, si la lumière faisait le voyage aujourd’hui, il nous faudrait 27 milliards d’années pour nous atteindre. Bien entendu, ce n'est pas quelque chose que nous pouvons observer maintenant - il n'y a tout simplement pas eu assez de temps depuis la naissance de l'univers pour que la lumière voyage aussi loin. Mais compte tenu de notre compréhension de la façon dont l'univers est en train de changer,

Jillian Scudder 
Professeure adjointe de physique, 
département de physique, Oberlin College and Conservatory, 
Oberlin, Ohio

Source : http://www.astronomy.com

Les astronomes ne peuvent s'accorder sur les galaxies sans matière noire

La découverte de deux galaxies fantomatiques dépourvues de matière noire a fait sensation dans la communauté des astronomes. Mais le jury est toujours au courant de ce qui se passe réellement.

Par Jake Parks  | Publié: vendredi 6 septembre 2019

SUJETS CONNEXES: LA MATIÈRE NOIRE | GALAXIES | COSMOLOGIE

NGC1052-DF2 est une grande, mais très diffuse, galaxie située à environ 65 millions d'années-lumière. Cette image de la galaxie, supposée contenir une quantité négligeable de matière noire, a été capturée par la caméra avancée pour les enquêtes sur le télescope spatial Hubble.

NASA / ESA / P. van Dokkum (Université de Yale)

À quelque 60 millions d'années-lumière de la Terre, pas très loin de notre quartier galactique local, une étrange petite galaxie provoque une agitation cosmique. Ce petit univers insulaire contient beaucoup moins d'étoiles que votre galaxie moyenne. Mais ce n'est pas le manque d'étoiles qui surprend les astronomes. La galaxie, surnommée DF2 , semble également manquer de toute quantité significative de matière noire.

Parce que DF2 serait la toute première galaxie connue sans la substance mystérieuse, l'annonce de sa découverte en 2018 s'est rapidement répandue dans la communauté astronomique. Si elle est confirmée, une galaxie sans matière noire nuirait à notre compréhension de la formation et de l'évolution des galaxies. Chaque galaxie que nous connaissons jusqu’à présent contient une part non négligeable de la matière invisible. En trouver une sans cela signifierait alors deux choses: Soit DF2 n’a jamais eu de matière noire pour commencer, soit il est parvenu à jeter sa matière noire au cours de la cours de sa vie.

Mais les demandes extraordinaires exigent des preuves extraordinaires. Et selon au moins un groupe de chercheurs, les preuves de la carence en matière noire de DF2 ne résistent pas.

Qu'est-ce que DF2?

DF2 fait partie d'une classe unique de galaxies appelées galaxies ultra-diffuses (UDG). Bien que les UDG puissent atteindre la taille de la Voie lactée - environ 100 000 années-lumière -, ces spectres brumeux contiennent des centaines, voire des milliers de fois moins d'étoiles que notre propre galaxie. Cela les rend essentiellement transparents, ce qui signifie qu'ils sont difficiles à observer en détail par les astronomes.

Pour sonder les propriétés de DF2, les chercheurs de Pieter van Dokkum de l’Université de Yale ont identifié 10 amas globulaires (grands groupes sphériques d’étoiles anciennes) au sein de DF2 et ont mesuré leur vitesse de rotation. À leur grande surprise, ils ont découvert que les amas globulaires bougent à la vitesse d'un escargot par rapport à ce que nous voyons dans d'autres galaxies qui regorgent de matière noire. Cela les a amenés à conclure que DF2 contient au plus une quantité infime de matière noire. Après tout, s’il en avait plus, les grappes se déplaceraient beaucoup plus vite.

Pour déterminer la vitesse de rotation des grappes globulaires autour de DF2, les chercheurs ont analysé les raies d'absorption des spectres pris avec l'observatoire Keck. Cela leur a permis de déterminer la vitesse de chaque groupe, qu'ils ont ensuite utilisée pour calculer la masse totale de la galaxie.

Observatoire Gemini / Observatoire NSM / AURA / WM Keck / Jen Miller / Joy Pollard

Mais tout le monde n'est pas d'accord avec la conclusion de van Dokkum.

"Ce qui a attiré mon attention très tôt, c’est le fait que la galaxie était non seulement anormale car elle ne possédait pas de matière noire, mais aussi une population extraordinairement brillante de grappes globulaires", déclare Ignacio Trujillo, de l’Instituto de Astrofisca de Canarias. a dirigé l’étude principale en repoussant la distance jusqu’à DF2. "Je me souviens d'avoir pensé: 'Deux anomalies à la fois semblent vraiment étranges." Cela a amené Trujillo à se demander si DF2 est vraiment aussi distant que le pense l'équipe de van Dokkum.  

Si DF2 se trouvait à quelque 64 millions d'années lumière de la route, comme le soupçonnait Van Dokkum, alors la galaxie serait un candidat puissant pour le premier exemple de galaxie sans matière noire. Mais Trujillo dit que si DF2 est plus proche, les propriétés observées de la galaxie s'aligneraient plus ou moins sur ce que l'on attend de votre galaxie banale, dominée par la matière noire.

La distance à DF2

Pour tester leur théorie, Trujillo et son équipe ont entrepris de déterminer leurs propres estimations de distance par rapport à DF2 en utilisant cinq méthodes différentes, toutes avec des degrés de fiabilité différents.

Deux des méthodes reposaient sur l'analyse de la luminosité et de la taille des grappes globulaires de DF2. Selon le camp de courte distance, si DF2 est un peu plus proche que prévu initialement, les amas globulaires de la galaxie ne seraient plus étrangement grands et brillants. Ils ont également comparé les propriétés de DF2 à une galaxie similaire, appelée DD044, qui offre une estimation de distance plus fiable, et ont recalculé la distance de DF2 en utilisant la même méthode que l'équipe d'origine.

Enfin, l'équipe de Trujillo a analysé la branche du géant rouge (TRGB) dans le diagramme couleur-magnitude (CMD) de DF2 , qui représente les températures et les luminosités des étoiles d'une galaxie. Étant donné que les étoiles géantes rouges les plus brillantes brillent toutes avec la même luminosité réelle lorsqu'elles sont observées en infrarouge, la seule chose qui devrait avoir un impact important sur la luminosité qu'elles nous paraissent est leur distance.

"C’est de loin le moyen le plus précis de mesurer la distance jusqu’à la galaxie si les données sont de bonne qualité", déclare Trujillo . Sur la base des cinq méthodes, Trujillo et son équipe estiment que DF2 n’est probablement qu’à environ 42 millions d’années-lumière, au lieu de l’estimation initiale de 64 millions d'années-lumière.

Mais van Dokkum n'est pas convaincu par cette détermination de distance concurrente.

L'année dernière, son équipe a publié un autre article en réponse. Leur résultat: DF2 est à environ 61 millions d'années-lumière, ce qui voudrait dire que DF2 contient toujours une quantité négligeable de matière noire.

 Les astronomes déduisent l'existence de la matière noire en se basant en grande partie sur le fait que les courbes de rotation de la galaxie ne sont pas ce à quoi on pourrait s'attendre sans une certaine forme de masse cachée répandue dans toute la galaxie. Dans cette simulation, la galaxie de gauche montre à quoi ressemblerait la rotation sans les effets de la matière noire, tandis que celle de droite montre la rotation de la matière noire. Notez que les étoiles et les gaz à l’extérieur de la galaxie droite s’enroulent beaucoup plus rapidement que ceux de la galaxie gauche.

Ingo Berg / Wikimedia Commons

Qu'en est-il de DF4?

Mais le débat ne s'est pas arrêté là.

Après ces échanges académiques, van Dokkum et son équipe ont découvert une autre galaxie, DF4 , qui semble également manquer de matière noire. En mesurant la répartition de la lumière de DF4 dans la galaxie, van Dokkum a déterminé que la distance de DF4 était similaire à celle de DF2 - environ 65 millions d'années-lumière.  

Mais Trujillo et son équipe ont depuis publié leur propre analyse de la distance de DF4 en utilisant la méthode TRGB. Ils y concluent que DF4 se trouve à seulement 44 millions d'années-lumière, ce qui rendrait les amas globulaires de DF4 plus similaires à ceux de la Voie Lactée. "En tout", concluent-ils dans le document, "la proposition selon laquelle [DF2] et [DF4] sont" manquant de matière noire "est encore loin d'être placée sur des bases sûres."

Bien que la réponse à la question de savoir si les galaxies ont de la matière noire ou non est encore en suspens, le discours entre les deux équipes donne un aperçu réel du processus scientifique en action.

«Le point le plus large est que ce sont des galaxies fascinantes et que tous les aspects de nos découvertes devraient certainement être remis en question et examinés», a déclaré van Dokkum.  

Et il peut y avoir une réponse définitive à l'horizon.

Récemment, l’équipe de van Dukkum a obtenu un temps d’observation avec le télescope spatial Hubble. Ils s'attendent à ce que les nouvelles observations les aident à déterminer la distance de DF4 à 5% environ. Donc, pour le moment, les équipes de van Dokkum et de Trujillo attendent simplement de se plonger dans les nouvelles données.

Et quand ils le feront, nous pourrons enfin savoir si des galaxies sans matière noire peuvent réellement exister ou si certaines galaxies se révèlent tout simplement très efficaces pour cacher la substance déjà furtive.

Source : http://www.astronomy.com

Après un vendredi déjà maussade, les conditions météo continuent fortement de se dégrader ce samedi 2 novembre. Pluies, averses et vents parfois forts n'épargnent aucune région.

France

Les conditions sont fortement dépressionnaires sur la France. Vous avez beaucoup de pluies si vous êtes dans le sud-est et au nord-ouest, des précipitations qui sont accompagnées d'un fort coup de vent en bord de Manche. Entre les zones de pluies, vous avez de fréquentes averses. Cette météo agitée nécessite votre vigilance, d'autant qu'en cours de nuit de samedi à dimanche, une tempête se prépare sur le proche Atlantique.

Régions

Dans le nord-ouest, les averses du matin sont remplacées par des pluies l'après-midi si vous êtes entre la Bretagne et les Pays-de-la-Loire. En bord de Manche, des rafales atteignent 90 à 100 km/h et 60 à 70 km/h dans les terres au passage des averses.

Dans le nord-est et sur le bassin parisien, après les pluies du matin, vous retrouvez un temps instable avec une succession d'éclaircies et d'averses accompagnées de rafales de vent à 60 km/h.

Sur le Centre-Est, vous avez des pluies en début de matinée en Auvergne Rhône-Alpes, puis les averses prennent rapidement le relais. Elles sont plus marquées en montagne et plus dispersées en région lyonnaise.

Dans le sud-ouest, vous avez des averses le matin. L'après-midi et surtout en soirée, les conditions continuent à fortement se dégrader avec la généralisation de pluies abondantes et d'un renforcement du vent qui atteint le seuil de la tempête en fin de nuit samedi à dimanche en Aquitaine avec des rafales à 110 km/h. Cette probable situation de tempête à surveiller.

Dans le sud-est, vous avez des pluies soutenues le matin du sud des Alpes à la Corse et un ciel un peu moins menaçant en Roussillon. L'après-midi, le ciel reste menaçant avec des pluies orageuses en Corse. En soirée, de nouvelles pluies orageuses arrivent par le Languedoc et atteignent la Provence Alpes côte d'Azur.

Températures

Le matin, il fait de 8 à 15°C du nord au sud. L'après-midi, les maximales s'échelonnent de 12°C au nord et 18°C dans le sud avec des pointes à 20°C en Provence et même 22°C en Corse. Malgré des températures de saison et même légèrement supérieures dans le sud, le ressenti pourra vous paraître assez froid au vent si vous habitez dans le nord de la France, notamment en bord de Manche.

Après quelques jours de temps calme en ce début de semaine, la situation météo va fortement se dégrader pour le long week-end de la Toussaint et le début de semaine prochaine. D'abondants cumuls de pluies sont attendus mais il faudra surtout surveiller le risque de coups de vent dans un contexte dépressionnaire très actif.

En cette fin de semaine, un vaste système dépressionnaire à plusieurs coeurs va s'installer sur les îles britanniques. Dans ce contexte, la France sera balayée par plusieurs perturbations actives et risque de subir plusieurs coups de vent. Si dans ce contexte le risque de tempête ne peut être exclu, le scénario météo retenu envisage plutôt plusieurs séquences très ventées sur des zones habituelles en particulier le long des côtes de la Manche. 

Une situation sous surveillance à partir de la Toussaint

Crédit : La Chaîne Météo

Plusieurs paramètres météo sont à surveiller au cours de ce long week-end de la Toussaint :

- Risque de tempête : au passage des dépressions du proche atlantique en direction des îles britanniques, et générant un flux océanique très dynamique, le vent d'ouest à sud-ouest soufflera fort sur nos côtes de la Manche et de l'Atlantique. Rappelons que les mois d'octobre et de novembre ne sont pas statistiquement les plus tempétueux de l'année et que les tempêtes sont plutôt rares.

Plusieurs séquences très ventées, pouvant approcher régionalement le seuil de la tempête, se produiront :

Crédit : La Chaîne Météo

- Samedi, un premier coup de vent avec des pluies soutenues risque de balayer la moitié nord du pays. Ce type de configuration serait propice à un coup de vent classique pour cette époque de l'année avec des rafales pouvant atteindre 100 à 110 km/h sur les côtes de la Manche et la pointe bretonne.

- Dimanche s'annonce comme la journée la plus incertaine mais la plus à risque en raison d'une dépression proche qui circulera sur le sud des Iles Britanniques et apportera un fort coup de vent en Manche et dans le golfe de Gascogne. Le vent pourrait ainsi souffler assez fort sur l'ensemble de la moitié nord. Quand aux zones exposées à un risque de tempête, estimé à environ 30%, elles concernent principalement le golfe de Gascogne et les départements littoraux aquitains. Dans ce contexte, les rafales pourraient alors être comprises entre 100 et 110 km/h avec des pointes à 130 km/h sur les caps exposés.

Dans ce contexte, une deuxième dépression beaucoup plus mobile, appelée "dépression secondaire", pourrait se former sur le proche Atlantique et plonger vers le sud du Golfe de Gascogne dimanche. Dans cette configuration on peut craindre un épisode de vents très forts, voire tempétueux, au sud-ouest de la France dimanche, avec des rafales de vent se situant dans une fourchette 110 - 120 km/h au pied des Pyrénées.

Crédit : La Chaîne Météo

Il est à noter que la trajectoire de ces dépressions secondaires sont très difficilement prévisibles à cette échéance. Notre bulletin sera actualisé plusieurs fois par jour pour vous informer de leur évolution.

-Lundi pourrait être marqué par le passage d'une troisième dépression sur la France. Son intensité et sa trajectoire présentent cependant encore des doutes importants. Elles seront précisées dans nos prochains bulletins. Cette dépression marquerait en outre l'amorce d'un nouveau rafraîchissement.

A noter pendant cette période que les coefficients de marée seront très bas (de 67 s'abaissant à 40) et limiteront ainsi le risque de submersion marine.

Crédit : La Chaîne Météo

- les cumuls de pluie : ils s'annoncent importants du centre-ouest aux côtes de la Manche avec l'équivalent de 10 à 15 jours de pluie en 3 jours, soit de 40 à 60 mm venant s'ajouter à des cumuls déjà importants en ce mois d'octobre au nord-ouest de la France, en Limousin et en Bourgogne-Franche-Comté notamment. Les précipitations seront copieuses aussi sur les reliefs de l'est (des Vosges au Jura et jusqu'aux Alpes) sur les versants exposés à ce flux océanique. Sur les autres régions les cumuls de pluie seront moins importants, mais l'ensemble du pays sera touché à un moment ou à un autre du long week-end de Toussaint. Le sud-est de la France ne sera pas épargné par le mauvais temps, avec un risque orageux notamment samedi. Notons qu'en certaines régions du nord-ouest la moyenne des cumuls pluviométriques d'octobre est déjà dépassée. C'est le cas à Brest où il est déjà tombé 177 mm pour une moyenne de 129 mm en octobre.

- les orages : avec des dépressions qui véhiculent de l'air très doux d'origine subtropical et de l'air beaucoup plus froid en altitude, les précipitations prendront parfois un caractère orageux. Ce sera surtout le cas samedi sur le pourtour méditerranéen, notamment en région PACA.

Crédit : La Chaîne Météo

Une situation perturbée durable

La tendance pour la semaine prochaine est fiable et confirme la persistance du courant perturbé pour encore quelques jours. La journée de lundi pourrait être très perturbée avec le passage d'une nouvelle dépression sur la France. Dans ce contexte, le risque de coup de vent approchant localement le seuil de la tempête n'est pas exclu. Les pluies seront abondantes. Après un mois d'octobre déjà bien arrosé, elles seront de bonne augure et serviront à recharger les nappes phréatiques après une longue période estivale très sèche. En certaines régions déjà bien arrosées ces pluies abondantes pendant trois jours pourraient même conduire à des débordements de cours d'eau, en particulier au nord-ouest de la France

Météo : quelles sont les caractéristiques d'un flux de sud-ouest perturbé ?

Crédit : La Chaîne Météo

Lorsque le flux général est orienté au sud-ouest, les dépressions remontent du centre de l'Atlantique vers les Iles Britanniques et la Scandinavie. La France subit alors un défilé de perturbations plus ou moins actives s'accompagnant de passages pluvieux et de courtes périodes d'accalmie, le tout dans une masse d'air relativement douce. Si les dépressions sont creuses et passent au plus près de la France, le vent souffle fort notamment sur nos côtes et sur les reliefs exposés. Lorsque le flux de sud-ouest fait remonter de l'air d'origine subtropical et que de l'air froid en altitude descend vers l'Europe de l'ouest, la masse d'air devient alors instable avec des précipitations qui peuvent prendre un caractère orageux.

Quand la Terre devint un «tas de poussière»

Par Shannon Stirone  | Publié: Mardi, 14 février 2017

La Terre, considérée comme le point faible d'un rayon de soleil, se trouve à 4 milliards de kilomètres dans cette image de Voyager 1.

NASA / JPL

Nous avons aperçu pour la première fois la courbure de la Terre en 1946, via une fusée allemande V-2 réutilisée qui volait à une centaine de kilomètres de la surface. D'année en année, nous avons grimpé un peu plus haut, ce qui constitue un moyen de comprendre l'ampleur de notre maison.

En 1968, William Anders, pilote du module lunaire d'Apollo 8, prit la photo emblématique d'Earthrise. Nous avons contemplé la beauté de notre maison.

Mais le jour de la Saint-Valentin, il y a 27 ans, Voyager 1, à 4 milliards de kilomètres de distance, a pris une dernière photo avant d'éteindre définitivement son appareil photo. Selon Carl Sagan, dans l’image, la Terre était simplement «une poussière de poussière suspendue dans un rayon de soleil». Nous avons donc réfléchi à l’insignifiance de notre maison. Cette image a inspiré Sagan à écrire son livre «The Pale Blue Dot» (Le point bleu pâle), qui continue de paralyser la grandiosité humaine.

NASA

Obtenir le tir

Les jumeaux Voyager 1 et 2 ont été lancés à quelques jours d'intervalle, envoyés en missions complémentaires pour enquêter sur les géantes gazeuses les plus éloignées. Sagan était un membre clé des missions Voyager et, bien avant son lancement, il avait demandé à Voyager 1 de prendre une image de la Terre dans le cadre de la série prévue «Portrait de famille de systèmes solaires». Cependant, l'équipe ne voulait pas risquer de faire frire la caméra coûteuse du Voyager 1 en tournant vers le soleil.

Sagan a triomphé après de nombreuses délibérations et de nombreuses planifications, et la Terre, bien sûr, a fait la séance photo. Sagan a écrit cette citation intemporelle:
 

«Regarde encore ce point. C'est ici. C'est à la maison. C'est nous. Tout le monde que vous aimez, tous ceux que vous connaissez, tous ceux dont vous avez entendu parler, chaque être humain qui a jamais été, a vécu leur vie. "

Les missions Voyager comptent parmi les missions les plus réussies sur le plan scientifique à ce jour. Ensemble, ils ont révélé des anneaux autour de Jupiter, l'activité volcanique sur la lune de Jupiter Io, la résolution des anneaux de Saturne et la création d'images pour Uranus et Neptune pour la première fois. Regarder vers la Terre n’était pas un objectif scientifique, mais vous n’avez pas beaucoup d’opportunités de voir la planète à partir d’un point de vue.

La célèbre image "Earthrise" de 1968.

NASA

Il n'y a pas de missions spatiales comme celle des voyageurs sur la liste pour l'avenir, mais les deux engins spatiaux continuent de transmettre des données depuis 40 ans. Voyager 1 est devenu le premier objet créé par l'homme à pénétrer dans l'espace interstellaire en 2012 lorsqu'il est passé dans l'héliosphère, la bulle entourant notre système solaire. Voyager 2 devrait percer l'héliosphère vers 2020.

Nouvelles cibles

En 2018, le télescope spatial le plus avancé jamais construit - le télescope spatial James Webb - ira plus loin dans l'univers que jamais auparavant. Nul doute que les images vont une fois de plus changer notre vision de ce qui existe, résoudre des mystères et en révéler de nouveaux simultanément. Il y a du pouvoir dans ces photos.

L’image Earthrise d’Anders a permis de relancer le premier mouvement écologiste, renforçant ainsi l’idée que notre planète est vulnérable. Voir la Terre dans son ensemble, en partie masqué par l’ombre, a concrétisé le concept de «Spaceship Earth», présenté par l’économiste britannique Barbara Ward-Jackson. Pour elle, la Terre était comme un vaisseau spatial flottant dans l’espace avec des ressources limitées, et c’était à son «équipage» de les gérer avec soin.

Seule une poignée de personnes verra jamais la Terre dans son intégralité; le reste devra compter sur des images de seconde main.
 

Il y a probablement de nombreuses raisons pour lesquelles Carl Sagan s'est battu si dur pour cette photo, et l'une d'entre elles était certainement le désir de regarder la réalité en face, pour nous aider à comprendre l'incompréhensible. Il y a beaucoup en jeu dans le monde actuellement, en particulier pour la science. Donc, un jour où nous reconnaissons traditionnellement notre amour pour un autre, souvenez-vous que cette petite poussière bleue est tout ce que nous avons.

Ce poste est initialement paru sur Découvrez .

Source : http://www.astronomy.com

Cassini révèle les sons de Saturne

La planète aux anneaux et sa lune Encelade ont beaucoup à se dire.

Par Alison Klesman  | Publié: vendredi 13 juillet 2018

Cassini a capturé cette magnifique image de Saturne avec ses anneaux et la lune Enceladus à une distance d'environ 87 000 milles le 18 août 2015.

NASA / JPL-Caltech / Institut des sciences spatiales

Bien qu'il soit parti depuis près d'un an, la sonde Cassini continue d'alimenter de nouvelles études sur Saturne et ses nombreuses lunes. En particulier, la vue unique et détaillée du système de Cassini au cours de ses orbites Grand Finale a produit des données qui ont révélé comment les ondes de plasma sortant de la planète interagissent avec ses anneaux et ses lunes.

Des recherches basées sur l'évaluation des données ont été publiées les 26 avril et 7 juin dans des lettres de recherche géophysique . Maintenant, dans une vidéo produite par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA utilisant les données, vous pouvez syntoniser les «sons de Saturne»: l'émission radio générée par ces ondes de plasma alors qu'elles se déplacent le long des lignes de champs magnétiques invisibles reliant la planète à ses glaces. lune Encelade.

Alors qu'il se rapprochait de la planète lors de sa Grande Finale le 2 septembre 2017, l'instrument Radio Science et Plasma Wave Science (RPWS) de Cassini captait les ondes électromagnétiques alors qu'il traversait le tube de flux Enceladus, une sorte de conduit entre la lune et la planète. , délimité par des lignes de champ magnétique et à travers lequel des particules chargées peuvent circuler. Les ondes tombent dans le champ de l'audition humaine et les scientifiques les ont maintenant amplifiées dans le fichier audio ci-dessous, compressant environ 16 minutes de données jusqu'à 28,5 secondes de sons spatiaux fantasmagoriques.

NASA / JPL-Caltech / Université de l'Iowa

Encelade est un monde géologiquement actif, avec des panaches contenant de l’eau, du dioxyde de carbone, des sels et même des composés organiques jaillissant dans l’espace par des fissures appelées «rayures du tigre» sur son pôle sud. La lune, qui a à peu près la largeur de l’état de l’Arizona, se situe à 238 000 kilomètres environ de Saturne, un peu plus de la moitié de la distance de la Lune à la Terre. «Encelade est ce petit générateur qui tourne autour de Saturne, et nous savons que c'est une source d'énergie continue», a déclaré Ali Sulaiman de l'Université d'Iowa, à Iowa City, et principal auteur du livre papiers, dans un communiqué de presse. «Nous constatons maintenant que Saturne répond en lançant des signaux sous la forme d’ondes plasma, à travers le circuit de lignes de champ magnétique qui le relient à Encelade à des centaines de milliers de kilomètres». Le

plasma est le quatrième état de la matière. Tout comme la matière peut exister sous forme de solide, de liquide ou de gaz, elle peut également exister en tant que plasma, dans lequel les atomes sont ionisés et ont perdu leurs électrons, et existe en tant que soupe de noyaux atomiques chargés positivement et d'électrons flottants. Les nouvelles données montrent que les ondes de plasma et l’énergie qu’elles transportent semblent se déplacer entre Saturne et Encelade le long de lignes de champ magnétique.

Le rendu de l'artiste montre la sonde Cassini en train de traverser les panaches de la lune saturnienne Encelade.

NASA / JPL-Caltech

Qu'est-ce que tout cela nous dit, mis à part le fait que Saturne et Encelade semblent se crisser dessus?

Le système entier de Saturne, de la planète, des anneaux et des lunes, est unique dans notre système solaire. Il est également extrêmement dynamique, contrairement à notre système Terre-Lune, plus facile à étudier. Sur la base de ces données, les chercheurs ont maintenant montré que le champ magnétique de Saturne communique et interagit avec ses anneaux et ses lunes, et que la communication est une ligne à double sens. En apprendre davantage sur la manière dont ils interagissent améliorera la compréhension des chercheurs de notre propre système solaire (et, accessoirement, de l’un des endroits les plus prometteurs où nous puissions trouver la vie - Encelade est un précurseur), mais également des systèmes planétaires d’autres pays. étoiles, dont beaucoup contiennent des planètes ressemblant à Saturne et, tout aussi probable, des anneaux et des lunes.

Source : http://www.astronomy.com

De vieilles revues d'observation enregistrent de bons souvenirs de Voyager

Des journaux d'observation vieux de plusieurs décennies rappellent une époque où le Voyager a complètement transformé ce que nous savons des planètes extérieures.

Par Raymond Shubinski  | Publié: Mercredi, 14 août 2019

SUJETS CONNEXES: VOYAGER

Image emblématique de la planète pour les astronomes amateurs, Saturne présente une sphère planétaire en or jaune entourée des anneaux les plus célèbres de l'univers.

PÊCHE DAMIAN

À l'occasion de la Saint-Valentin 1990, Voyager 1 a envoyé un dernier portrait plein d'amour du système solaire qu'il avait commencé à explorer 13 ans plus tôt. Son appareil photo a été tourné en arrière pour apercevoir une maison maintenant à des milliards de kilomètres. Pendant près de quinze ans, les caméras de Voyager 1 et 2 s’étaient tournées vers l’extérieur, fournissant des images du système solaire externe comme jamais auparavant.

Voyager 2 a été lancé le 20 août 1977 et sa sœur, Voyager 1, est partie 16 jours plus tard. Vers le milieu de 1979, les deux engins spatiaux s'étaient approchés de près du géant du système solaire, Jupiter, puis avaient poursuivi leur route vers des mondes si lointains que nos esprits n'arrivaient pas à comprendre l'immensité de cet espace. Pour nous tous, assis sur Terre, ce fut une incroyable période de découverte, dont on ne rêvait que quelques années auparavant.

Quelques mois après que les Voyagers aient quitté la Terre, je travaillais avec le rédacteur en chef actuel de l'astronomie, Michael E. Bakich, dans un petit planétarium à Lafayette, en Louisiane. Nous avons livré programme après programme la mission Voyager. Les écoliers et le public étaient ravis de chaque détail de cette aventure qui se déroulait. Nous nous sommes également aventurés toutes les nuits possibles pour observer les cibles de toute cette excitation: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

Toujours spectaculaire dans les télescopes de jardin, Jupiter montre ses bandes nuageuses, Great Red Spot, et d’autres caractéristiques explorées avec une telle profondeur par Voyager.

Christopher Go

Souffle du passé

Récemment, j'ai redécouvert certains de ces souvenirs dans mes notes et journaux d'observation. Un rendez-vous matinal avec Jupiter et Saturne, par exemple, le 21 octobre 1978, rappelle que les deux planètes étaient bien placées à l'est environ une heure avant le lever du soleil. Nous observions avec un réfracteur de 6 pouces monté sur le trépied d'un vieil arpenteur. Mes dessins montrent une bande de nuage de Jupiter aussi sombre et un peu en lambeaux sur le bord supérieur avec un soupçon de "renflement" sur la partie inférieure. L'autre groupe était plus pâle et nous ne pouvions voir que peu de détails sur les nuages ​​de Jupiter. Europa et Callisto sont apparus comme deux objets étoilés. Saturne était plus bas dans le ciel, mais était belle comme toujours. Les anneaux n'étaient pas bordés, mais étaient en partie fermés. Sans surprise, nous ne pouvions distinguer aucun détail de cloud avec une étendue de cette taille.

Le réfracteur de 6 pouces que nous avons utilisé ce matin-là en 1978 était assez typique des types de lunettes utilisées par de nombreux amateurs dans les années 1960, 70, 80 et au-delà. Parcourez les annonces de n’importe quel magazine d’astronomie de l’époque et visualisez les annonces pour le réflecteur Criterion Dynascope RV-6, les réflecteurs Unitron 2,4 et 3 pouces et le tube orange trapu d’un télescope Celestron de 8 pouces.

Réinitialisation du système solaire

Ce que nous n’avions pas encore tout à fait compris, en 1978, c’est que nous tous qui étions habitués à l’astronomie amateur allions nous faire sauter nos chaussettes proverbiales. Voyager 1 se rapprochant de Jupiter en mars 1979 et de Voyager 2 en juillet la même année. Les détails époustouflants des images renvoyées par cet engin spatial nous ont obligés à repenser totalement non seulement ce que nous savions de cette planète géante, mais aussi du système solaire dans son ensemble.

Au début de ma carrière dans le planétarium, j’ai utilisé des livres d’astronomie écrits par Isaac Asimov comme source faisant autorité pour les programmes scolaires et publics. L'un d'entre eux était Jupiter, la plus grande planète. Selon Asimov, Jupiter avait 13 lunes. Les Voyagers ont ajouté trois autres lunes au royaume de Jupiter. Nous comptons aujourd'hui 51 lunes avec des noms et 18 autres orbitant autour de la planète géante.

Des découvertes planétaires se produisaient avant même le départ du vaisseau spatial. Le 10 mars 1977, quelques mois seulement avant le lancement des Voyagers, le monde entier a appris qu'Uranus, à l'instar de Saturne, dispose d'un système d'anneaux. L'astronome Jim Elliott du MIT a fait cette découverte en regardant Uranus occulter ou passer devant une étoile pour étudier l'atmosphère de la planète et d'autres éléments. À sa grande surprise, l'étoile s'est effacée d'avant en arrière avant de disparaître derrière la planète, fournissant ainsi des preuves des anneaux. Puis, en 1979, Voyager 1 révéla que le roi des planètes, Jupiter, était également entouré de quatre anneaux de poussière minces.

En parcourant mes journaux d'observation, je suis tombé sur une nuit inhabituelle plusieurs années plus tard, le 17 juillet 1985. J'observais à la fois Jupiter et Saturne. Le rendez-vous du Voyager avec ces deux géantes gazeuses était terminé et Voyager 1 était sur le point de gagner le bord du système solaire. Cette nuit-là, j'utilisais un télescope Celestron de 8 pouces et une gamme d'oculaires. À environ 250 fois, les deux planètes ont bien résisté avec des détails clairs. Je pouvais voir au moins cinq groupes sur Jupiter et l'ombre de la lune Io à mesure qu'elle progressait sur le disque de Jupiter.

Saturne était magnifique, comme toujours. Mon dessin montre les anneaux presque grand ouverts. J'ai remarqué un groupe de nuages ​​et la division Cassini comme très clairement visibles. En regardant Saturn défiler dans mon champ de vision, j'ai pensé à tout ce que nous avions appris sur la planète aux anneaux au cours des dernières années. Dans le C8, je pouvais facilement voir les caractéristiques observées au cours des trois derniers siècles. Nous savions maintenant que les anneaux de Saturne étaient bien plus complexes que ce que tout télescope terrestre pourrait afficher. Dans les images haute résolution renvoyées par Voyager 2, les astronomes ont découvert des centaines d’anneaux minces, dont certains n’avaient que quelques pieds d’épaisseur.

Imagerie des planètes extérieures

J'ai toujours aimé dessiner ce que je vois dans l'oculaire. Cependant, beaucoup de mes contemporains ont produit des images des planètes extérieures en utilisant des caméras et des scopes de jardin. 

Pendant de nombreuses années, mon livre de référence sur l'astrophotographie était Photographie de l'espace pour l'amateur par Henry E. Paul, publié en 1960. Le livre fournit toujours une mine d'informations, couvrant tout, des objectifs et télescopes aux observatoires domestiques et aux conditions du ciel. . Paul recommande l'utilisation d'un réflecteur standard de 6 pouces f / 8 ou d'un réfracteur de 3 pouces f / 15, avec une préférence pour le réflecteur. De toute évidence, un télescope a besoin d'un entraînement par moteur pour compenser la rotation de la Terre. Mais la révolution de l’imagerie CCD et de l’utilisation des appareils photo numériques a rendu obsolètes les techniques décrites dans ce livre. Même les films recommandés par Paul, tels que le film à contraste élevé de Kodak et Plus-X, ont depuis longtemps disparu. 

Uranus est facile à voir comme un disque bleu-vert, mais il est essentiellement dépourvu de fonctions dans les champs de vision de l'arrière-cour.

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Dans la section sur la photographie planétaire, Paul dit: «Les planètes sont des sujets difficiles pour le photographe amateur en raison de leur petite taille angulaire.» Un certain nombre d’illustrations de ce livre montrent Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Paul fournit un groupe de dessins de Saturne à côté de quelques photographies. Chacun des dessins est meilleur et montre plus de détails que les photos. Les photos présentent un grain universel qu'il était impossible d'éviter pour les imageurs basés au sol. Les images de Voyager 2 étaient étonnantes comparées à toutes les images que nous pouvions capturer avec des télescopes sur Terre.

Dans les années 1980, Voyager 2 a effectué des survols d'Uranus et de Neptune, les planètes géantes de glace. Mon cahier toujours présent a une entrée pour le 9 juin 1981, avec une recherche du soir pour Uranus. J'utilisais un télescope à champ riche de 41/4 pouce, une feuille de l'Atlas des cieux et une carte de recherche du calendrier céleste du planétarium Abrams. Il était facile de repérer le disque bleu-vert d'Uranus parmi plusieurs étoiles formant un triangle avec 41 et Kappa Librae. Inutile de dire qu'Uranus n'est apparu que comme une autre «étoile» brillante parmi ce groupe assez brillant. Même avec mes 3 pouces Unitron et Celestron 8, je ne pouvais jamais voir aucun détail sur cette planète. Le livre de Paul et le livre de Jupiter d'Asimov contiennent des photographies d'Uranus et de Neptune réalisées avec de grands télescopes au sol. En raison de la turbulence atmosphérique, aucun détail ne peut être vu sur ces photos - juste un brillant,

Partager l'excitation de Voyager

À la fin du Grand Tour de Voyager, en août 1989, j'étais directeur du planétarium Flandrau de l'Université de l'Arizona et participant enthousiaste à un panel d'experts télévisés parlant de la récente rencontre rapprochée de Neptune avec Voyager 2. Le 24 août, le Voyager s'est approché le plus près de ce géant de glace bleue lointain et chatoyant.

Carolyn Porco, membre clé de l'équipe d'imagerie de Voyager, était assise à côté de moi. Je me sentais mal à l'aise avec les astronomes professionnels de l'université et avec leurs années d'expérience et leurs connaissances. Lors de cet événement télévisé public de la KUAT, j'étais toutefois le seul à avoir observé le ciel avec de petits télescopes et à l'avoir régulièrement présenté au public par le biais de spectacles au planétarium.

L’une des découvertes les plus passionnantes abordées a été l’existence de tempêtes massives dans la haute atmosphère de Neptune. Comme la planète se trouve à près de 3 milliards de kilomètres du Soleil, il a été supposé qu'il ferait beaucoup trop froid pour faire face à une météo quelconque. Passant à seulement 4 800 kilomètres au-dessus des nuages ​​de la planète, Voyager 2 découvre ce que l’on appelle le Great Dark Spot. Le Voyager a également ajouté six nouvelles lunes, enregistré les vents les plus rapides sur n’importe quelle planète du système solaire et mis au jour un ensemble d’anneaux planétaires.

Lorsque le modérateur, John McClury, s'est tourné vers moi et m'a demandé: «L'astronome amateur moyen peut-il espérer voir ces nouvelles découvertes dans leurs télescopes?» Je devais répondre: «Rien de tout cela.» tout équipement amateur, mais aussi les plus grands télescopes sur Terre. «Vous ne pourrez peut-être pas voir ces découvertes par vous-même, mais les connaître rend vos observations plus intéressantes encore plus», ai-je dit.

En réfléchissant à ce que la mission Voyager signifiait pour les passionnés d’astronomie, j’ai trouvé une autre entrée de carnet ancienne. Celui-ci date du 19 août 1976. J'observais le télescope Ritchey-Chrétien de 24 pouces de la Michigan State University avec Dave Duzinski, un autre étudiant diplômé. Nous avions pris des photos de Jupiter. Après que nous ayons fini et que Dave soit allé dans la chambre noire, je me suis mis à la place et j'ai commencé à observer la planète visuellement.

La météo dynamique de Neptune était une surprise pour les scientifiques de Voyager. Dans les scopes d’arrière-cour, il s’agit d’un petit disque bleuâtre, visible ici avec sa lune la plus brillante, Triton. 

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Il était environ 3h30 du matin et le ciel était stable et dégagé. La vue de Jupiter était l'une des meilleures vues de la planète que j'avais jamais vue. Mon dessin montre cinq bandes distinctes avec quelques renflements et des traits délicats. L'ombre de Io progressait lentement sur le visage du géant et le champ d'étoiles dans lequel elle était intégrée était magnifique. Il s'est avéré que toutes les photographies que Dave et moi avions prises étaient surexposées et mes dessins sont devenus le seul enregistrement de cette nuit.

Un voyage unique et épique

Tous ces souvenirs et réflexions me ramènent au livre de Carl Sagan, Cosmos, paru en 1980. Le chapitre «Les récits des voyageurs» compare les aventures des Voyagers nouvellement lancés aux premières découvertes du XVIIIe siècle.

«C’est le moment où les humains ont commencé à naviguer sur la mer de l’espace», écrit Sagan. «Les navires modernes qui suivent les trajectoires kepleriennes vers les planètes ne sont pas habités. Ce sont des robots semi-intelligents superbement construits qui explorent des mondes inconnus. . . . Nous avons entrepris des voyages épiques. »

Non seulement notre compréhension de ces mondes extérieurs était sur le point de changer pour toujours, mais la vue était également visible dans nos modestes télescopes.

Source : http://www.astronomy.com