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LE 13.01.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ La matière noire a peut-être percé un trou dans la voie lactée
- Par dimitri1977
- Le 13/01/2020
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La matière noire a peut-être percé un trou dans la voie lactée

Une boule de destruction de matière noire 5 millions de fois la masse du Soleil pourrait être la meilleure explication d'un flux d'étoiles perturbé.

Par Jake Parks | Publication: mercredi 12 juin 2019

SUJETS CONNEXES: MATIÈRE NOIRE | MILKY WAY | ÉTOILES

Le rendu d'un artiste montre le halo de matière noire (bleu) qui, selon les astronomes, entoure la Voie lactée.

ESO / L. Calçada

Un amas massif de matière noire peut avoir traversé une ligne d'étoiles conga qui circulent autour de la Voie lactée, selon de nouvelles recherches présentées mardi lors de la 234e réunion de l'American Astronomical Society.

La recherche, dirigée par Ana Bonaca du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, révèle une curieuse anomalie dans un flux d'étoiles par ailleurs uniforme en orbite dans le halo extérieur de la Voie lactée. Plus précisément, les chercheurs ont trouvé une étrange anomalie dans le flux qui, selon eux, a été causée par une «rencontre rapprochée avec un perturber massif et dense», selon le résumé de la présentation .

Parce qu'il n'y a pas de coupables évidents en matière normale qui correspondent au projet de loi, les chercheurs pensent que l'objet intermédiaire pourrait être une goutte de 5 millions de masse solaire de matière noire qui a déchiré le cours d'eau à plus de 500 000 miles (800 000 kilomètres) par heure environ il y a un demi-milliard d'années.

Bien que cette théorie soit loin d'être confirmée, l'observation unique ouvre la porte à la possibilité d'utiliser des courants stellaires comme celui-ci pour restreindre les propriétés de la matière noire dans la Voie lactée. Par exemple, si c'était vraiment de la matière noire qui traversait ce ruisseau stellaire, Bonaca dit que cela suggérerait que la matière noire est «froide», ce qui signifie qu'elle est lourde, se déplaçant relativement lentement (non relativiste) et s'agglomère efficacement.

Le magazine d' astronomie s'est associé à Jon Lomberg, artiste lauréat d'un Emmy Award, pour proposer Galactic Tidal Star Streams . Cette affiche est la première et la seule œuvre d'art montrant des courants d'étoiles de marée galactiques, qui se produisent lorsque les grandes galaxies arrachent les étoiles aux plus petites et les consomment. Vous pouvez obtenir cette impression 16 "x 20" sur MyScienceShop.com aujourd'hui!

Une balle cosmique

Pour mener à bien l'étude, Bonaca et son équipe ont utilisé les données de l'observatoire spatial Gaia de l'ESA, qui a observé plus d'un milliard d'objets avec une précision inégalée. À l'aide de ces données, ils ont cartographié les positions et les mouvements des étoiles dans le flux stellaire GD-1, qui, selon les astronomes, sont les restes d'une collection de 70 000 masses solaires de vieilles étoiles (appelées amas globulaires) qui ont été déchiquetées par les interactions gravitationnelles passées avec la Voie lactée.

Après avoir remarqué que GD-1 a une cicatrice d'impact - une ligne d'étoiles éjectées - qui indique une interaction passée, les chercheurs ont effectué des simulations pour essayer de reproduire ce qu'ils ont vu. Après avoir testé une variété de modèles, ils ont découvert que la gravité d'un objet des millions de fois plus massive que le Soleil ferait l'affaire.

L'équipe est naturellement partie à la recherche de l'objet responsable. "Tout objet massif et dense en orbite dans le halo pourrait être le perturbe", a déclaré Bonaca à Astronomy, "donc un trou noir supermassif errant est certainement une possibilité." Mais jusqu'à présent, l'équipe n'a pas réussi à trouver des objets, des trous noirs ou autres , avec la bonne trajectoire et la bonne masse.

Selon une préimpression de leur article , «Les intégrations d'orbite dans le temps montrent que la rencontre du ruisseau ne pourrait pas avoir été causée par un amas globulaire connu ou une galaxie naine.» Cela a conduit l'équipe à conclure que «l'explication la plus plausible» est que GD- J'ai eu une rencontre passée avec un amas de matière noire, comme ceux qui devraient résider dans les halos des galaxies.

Toujours en chasse

Bonaca admet que les recherches actuelles ne sont pas concluantes. "Cependant, si nous pouvons localiser le perturber maintenant, cela ouvrirait de nouvelles directions de recherche, y compris la recherche de preuves d'observation supplémentaires [indiquant qu'il s'agit de matière noire]." Ces preuves pourraient prendre la forme d'autres étoiles ou de nuages de gaz bousculés. par la gravité de la matière noire, ou même des rayons gamma associés à des annihilations de matière noire, qui se produisent lorsque deux particules de matière noire s'entrechoquent et se détruisent, libérant un éclair d'énergie.

Bonaca dit que son équipe a récemment obtenu des mesures du mouvement des étoiles dans la partie perturbée du ruisseau. En cartographiant où se trouvent maintenant les étoiles et comment elles se déplacent, l'équipe devrait être en mesure de mieux calculer où le perturber pourrait se trouver maintenant pour la localiser. Cela leur dirait qu'ils étaient dans le ciel pour rechercher cette preuve supplémentaire que le boulet de canon cosmique est en effet de la matière noire.

Mais comme il n'y a actuellement qu'un seul flux d'étoiles perturbé à étudier, Bonaca et son équipe recherchent également plus de données Gaia pour rechercher d'autres exemples comme GD-1. En fait, ils ont récemment trouvé un autre ruisseau appelé Jhelum , qui a également une structure étrange. Cependant, Bonaca dit qu'ils ne disposent pas actuellement d'une bonne explication de ce qui aurait pu arriver à ce flux.

Cette recherche a été acceptée le 6 juin pour publication dans le Astrophysical Journal . Une version mise à jour de la recherche devrait être publiée prochainement sur le site de préimpression arXiv.org .

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/news/2019/06/dark-matter-may-have-punched-a-hole-in-the-milky-way?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR0eNqfDZkdrv4PKDVZI8crxWEMZ4vIXyU85AzfLkCyQ_pUwpoE8y-LoC-s
LE 13.01.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ L'éclipse annulaire du 21 juin suit un étroit chemin à travers notre planète.
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- Le 13/01/2020
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Tenez-vous sous l'anneau de feu

L'éclipse annulaire du 21 juin suit un étroit chemin à travers notre planète. Choisissez le bon endroit pour le voir.

Par Michael E. Bakich | Publication: vendredi 3 janvier 2020

SUJETS CONNEXES: ÉCLIPSES

Cette image du coucher de soleil éclipsé a été prise à 20 h 32 HAC près de Tahoka, au Texas - l'un des derniers endroits le long de la ligne médiane pendant l'éclipse annulaire du 20 mai 2012.

Bob G. Thomas

Une éclipse annulaire se produit lorsque la Lune est trop éloignée de la Terre - ou que la Terre est trop proche du Soleil - pour que la Lune recouvre complètement le disque du Soleil. L'éclipse à venir le 21 juin est presque totale et, à ce titre, elle se classe comme la troisième éclipse annulaire la plus courte du reste du 21e siècle. Avec une annularité au milieu de l'éclipse qui dure 38 secondes, seuls les événements du 9 mai 2032 et du 16 décembre 2085 sont plus courts. (Les phases annulaires de ces événements durent respectivement 22 et 19 secondes.)

Comme pour toutes les éclipses presque totales, un observateur sur la ligne médiane éloignée du point médian connaît une phase annulaire plus longue car la Lune est légèrement plus éloignée et apparaît donc un peu plus petite. Le chemin de cette éclipse traverse également quelques pays que le Département d'État considère comme moins que totalement sûr. Visitez www.travel.state.gov pour les dernières informations.

L'antumbra de la Lune touche la Terre pour la première fois en République du Congo. Il disparaît au coucher du soleil au sud-est de Guam. La longueur totale du trajet de cette éclipse est de 9 058 milles (14 578 km). Cette carte montre la ligne médiane en orange et la progression de l'antumbra par incréments de 10 minutes.

Michael Zeiler

Pourtant, de telles considérations ne dissuaderont pas les chasseurs d'éclipse dédiés. Ils attendent avec impatience chaque chance de se tenir dans l'ombre de la Lune - ou, comme dans ce cas, son anti-ombre - et de découvrir des terres lointaines dans le processus.

Détails Eclipse

L'antumbra de la Lune touche d'abord la Terre à 4h47m46s UT à 17 ° 47'50 "de longitude Est et 1 ° 16'06" de latitude Nord. Il reste en contact avec la surface de la Terre pendant 3 heures 44 minutes 34 secondes, jusqu'à 8h32m20s UT, quand il disparaît à 147 ° 35'14 "de longitude Est et 11 ° 28'20" de latitude Nord. Cette éclipse a une magnitude de 0,9940 - ce qui signifie que, au maximum, la Lune couvrira 99,4% du diamètre du Soleil.

Pendant l'éclipse, la brillante Vénus se trouvera à 25 ° à l'ouest du Soleil. Brillant à une magnitude de -4,5, cette planète peut devenir visible jusqu'à 10 minutes avant l'annularité, si votre position la place suffisamment haut dans le ciel.

La seule autre planète proche sera Mercure, qui se trouve un peu plus de 14 ° à l'est du Soleil. Malheureusement, à une magnitude de 3,0, le monde le plus intérieur de notre système solaire est trop faible pour être visible.

Les photographes combinent souvent des images individuelles d'une éclipse en une mosaïque.

Ben Cooper

Traverser le cœur de l'Afrique

En 2020, 13 pays connaîtront l'éclipse annulaire. Il commence au lever du soleil en République du Congo, juste à l'est de la ville d'Epena. Et bien que certaines personnes puissent choisir de voir l'événement depuis ce pays, l'antumbra de la Lune ne reste pas longtemps en République du Congo. Le trajet de la ligne médiane à travers le pays n'est que légèrement supérieur à 20 kilomètres.

L'éclipse annulaire se déplace ensuite au Congo, où elle commence juste au sud de la ville de Buburu à 4h47m46s UT. Après un voyage de 1 015 km (630 miles) vers l'est-nord-est, il quitte le pays à 4h50m04s UT, pour entrer en République centrafricaine juste au sud-ouest d'Obo. La longueur du chemin le long de la ligne médiane dans ce pays est d'environ 120 km.

La ligne médiane de l'antumbra de la Lune quitte la République centrafricaine et touche d'abord le pays suivant, le Soudan du Sud, à 4h49m50 TU, à environ 20 km à l'ouest de la ville de Tambura. Les quelque 10 000 habitants y connaîtront 1 minute 4 secondes d'annularité.

A la frontière de l'Ethiopie, l'éclipse annulaire commence à 4h54m24s UT. Ce pays possède la première ville vraiment grande près du chemin de l'annularité: Addis-Abeba, la capitale de l'Éthiopie et qui abrite quelque 3,4 millions d'habitants, se trouve à seulement 250 kilomètres à l'extérieur du chemin. Ceux qui restent dans la ville - et utilisent une protection oculaire appropriée - verront la Lune couvrir environ 92% du Soleil.

Alors que l'antumbra de la Lune commence son périple à travers l'Éthiopie, une petite section triangulaire de la partie sud-est du Soudan au sud du village d'El Fil connaîtra également l'éclipse annulaire. N'importe qui au point le plus au sud de la frontière soudanaise verra 54 secondes d'annularité avec le Soleil à 20 ° au-dessus de l'horizon.

À la frontière de l'Éthiopie et de l'Érythrée, l'annularité dure 1 minute 7 secondes. La phase annulaire se termine sur le littoral de la mer Rouge à 5h04m42s UT.

Les projections de trous d'épingle à travers les feuilles des arbres créent souvent des images du soleil partiellement éclipsé. Lors de l'éclipse du 20 mai 2012, le photographe a capturé nombre d'entre eux en train de décorer son chien, Chloé.

Tamara Dorso

Traversée du Moyen-Orient

Au-dessus de cette étendue d'eau, l'antumbra de la Lune couvre Jabal Zuqar, la plus grande des îles Hanish, qui fait partie du Yémen. L'annularité au bord nord de l'île dure 1 minute 2 secondes, tandis que l'extrémité sud se trouve au bord du chemin annulaire. Un observateur là-bas - et n'importe où le long de chaque bord de l'annularité - verra une longue exposition des perles de Baily.

La phase partielle de l'éclipse commence au Yémen sur la côte de la mer Rouge à 3h54m51s UT, à 35 km au sud-ouest de Bayt al-Faqīh. Cette ville connaîtra 1 minute 5 secondes d'annularité. Mais l'endroit avec l'accès le plus facile est la capitale de Sanaa, qui compte 4 millions d'habitants et se trouve à seulement 30 km au nord-ouest de la ligne médiane. Un rapide voyage dans le district de Khawlan rapportera 1 minute 4 secondes sous l'antumbra de la Lune.

Alors que l'éclipse progresse à travers le Yémen, l'étendue nord de l'antumbra rencontre une infime partie de l'Arabie saoudite au sud et à l'est de la ville frontalière d'Al Wadiah. Bien que cette bande ait à peine 30 miles (50 km) de long, les résidents saoudiens qui se positionnent sur la route au passage de la frontière pourraient subir jusqu'à 37 secondes d'annularité.

Ce photographe a équipé son appareil photo d'une minuterie pour enregistrer la quasi-totalité de l'éclipse du 20 mai 2012. Il a utilisé un filtre solaire à l'exception de la scène finale tournée au coucher du soleil.

Chris Schur

Le chemin de l'éclipse commence sa deuxième randonnée à travers l'Arabie saoudite près de la ville d'Al Kharkhir. Pour les résidents là-bas, la phase annulaire durera 28 secondes, mais toute personne qui se déplace à seulement 19 miles (30 km) vers l'ouest le long de la route 180 peut gagner 30 secondes supplémentaires. La ligne médiane de l'antumbra quitte l'Arabie saoudite à la frontière omanaise au nord-est du village d'Ardah à 5h31m07s UT.

L'éclipse commence à Oman dans une région désertique dépourvue de villes ou même de petites villes. Les données climatiques indiquent des jours extrêmement chauds et secs, avec une couverture nuageuse moyenne inférieure à 5%. La capitale du pays, Muscat, une ville de 1,7 million d'habitants, se trouve au nord-ouest du chemin de l'annularité. Malgré cela, les habitants de la région bénéficieront d'une obscurité quasi-ombrelle alors que la Lune couvre 98% du disque du Soleil. Vénus devrait bien ressortir à la mi-éclipse.

S'étendant sur l'Asie du Sud

Après que l'antumbra ait passé 10 minutes 51 secondes à traverser le golfe d'Oman, elle entre au Pakistan au sud-est de la petite ville de Kappar. Le chemin de l'éclipse à travers ce pays de quelque 200 millions d'habitants s'étend sur 1 055 km.

La pensée créative conduit souvent à un cliché cool et inhabituel. Ici, la photographe Katie Darby brandit un filtre solaire pour montrer une éclipse solaire annulaire en cours, ainsi que la scène sur le site d'observation.

Ben Cooper

Malheureusement, il manque de plus de 100 miles (160 km) les villes les plus peuplées du Pakistan, Karachi et Lahore. Les habitants de ces villes auront des opinions similaires: s'ils choisissent de rester chez eux, les résidents connaîtront une éclipse partielle de 93%. Les plus grandes villes sur le chemin de l'annularité sont Larkana et Sukkur dans la province du Sindh.

A 6h17m48s UT, l'annularité commence en Inde à seulement quelques kilomètres au nord-ouest de la ville de Gharsana. Malheureusement, la plupart des 1,3 milliard d'habitants du pays vivent au sud du chemin. Cela dit, la périphérie nord de la capitale, New Delhi, avec sa zone métropolitaine de quelque 26 millions d'habitants, se trouve à moins de 100 km de la ligne médiane. Les voyageurs empruntant l'autoroute 44 jusqu'à un point situé juste au nord de Kurukshetra connaîtront 38 secondes d'annularité.

Après la mi-éclipse, la ligne médiane ne parcourt que 30 miles (50 km) de plus en Inde avant de se rendre au Tibet (Chine). Les voyageurs souhaitant voir l'éclipse depuis cette région doivent se préparer au terrain montagneux. L'itinéraire le plus facile vers la ligne centrale est de conduire à environ 155 miles (250 km) au nord de la plus grande ville de la région autonome du Tibet, Lhassa, le long de la route G109. Le même endroit peut être atteint en conduisant au sud de Nagqu le long de la même route. Là, l'événement durera 40 secondes avec le Soleil à 71 ° au-dessus de l'horizon. Les meilleures perspectives météorologiques au Tibet sont pour les emplacements près du lac Manasarovar, qui se trouve à 15 060 pieds (4 590 mètres) au-dessus du niveau de la mer.

Cet examen plus approfondi du chemin à travers le Moyen-Orient et l'Asie montre où l'éclipse apparaîtra annulaire et où elle est partielle (et à quel pourcentage).

Michael Zeiler

A 7h32m32s UT, la phase annulaire de l'éclipse commence à la rivière Jinsha, qui marque la frontière entre le Tibet et la province chinoise du Sichuan. L'annularité y dure 44 secondes, avec le Soleil à 61 ° de hauteur à la mi-éclipse. L'antumbra quitte la Chine à 8h11m20 TU au port de Xiamen, une ville de plus de 3 millions d'habitants. Là, la durée de l'annularité augmente à 58 secondes tandis que le Soleil se trouve à 35 ° à l'ouest. Malheureusement, Pékin se situe bien en dehors du chemin; les gens là-bas connaîtront une éclipse partielle de 59 pour cent.

Bien que la Chine, avec sa longue piste d'éclipse et ses nombreux sites merveilleux, semble être un endroit idéal pour les observateurs d'éclipse, les perspectives météorologiques ne sont pas bonnes. En raison de la saison des moussons, la couverture nuageuse moyenne sur une grande partie de l'est de la Chine varie de 70 à 90% à cette période de l'année.

Lorsque l'éclipse quitte la Chine, elle traverse la mer de Chine méridionale dans le détroit de Taiwan et touche la partie nord des îles Penghu. Sur l'île la plus au nord, un observateur connaîtra 59 secondes d'annularité.
Lorsque la ligne médiane frappe la côte taïwanaise juste à l'ouest de la ville de Chiayi à 8 h 13 min 17 s UT, les observateurs assisteront à une éclipse annulaire d'une minute. L'antumbra fait son dernier atterrissage sur la côte est de l'île à 8h15m58s UT. Malheureusement, avec un potentiel de nébulosité de 94%, Taïwan offre les pires perspectives météorologiques aux téléspectateurs des éclipses.

Dans l'océan Pacifique

Après avoir quitté Taïwan, l'antumbra de la Lune continue sur 1 900 milles (3 055 km) au-dessus des eaux libres de l'océan Pacifique. Le plus près de l'atterrissage se produit à moins de 230 miles (370 km) de la fin du chemin antumbral, où la pointe sud de Guam se trouve à 8 miles (13 km) de sa limite nord. L'approche la plus proche est à 8h31m14s UT avec le Soleil à seulement 3 ° au-dessus de l'horizon. L'éclipse se termine officiellement au coucher du soleil à 8h32m20s UT.

Les perspectives météorologiques Iffy sur une grande partie du chemin et certains pays peu accueillants intimideraient la plupart des voyageurs. Les chasseurs d'éclipse, cependant, sont d'une race différente. Leur désir de voir la «ceinture de feu» fait simplement de l'éclipse annulaire du 21 juin une autre des grandes aventures de la vie.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/2020/01/stand-under-the-ring-of-fire?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR0o2dBNhYaLesEsM_MPITrz-lYhWZT7QwSVUjeWB2ylXVp1_s3hocgYeVg
LE 12.01.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/Les étoiles naines K peuvent offrir les meilleures chances d'héberger la vie.
- Par dimitri1977
- Le 12/01/2020
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Les étoiles naines K peuvent offrir les meilleures chances d'héberger une vie extraterrestre

Les naines rouges sont relativement sûres et ont une longue durée de vie, ce qui en fait des quartiers stellaires potentiellement idéaux pour la vie.

Par Erika K. Carlson | Publication: mercredi 8 janvier 2020

SUJETS CONNEXES: ÉTOILES | EXOPLANETS

Vue d'artiste d'une planète en orbite autour d'une étoile naine K. Ces étoiles peuvent être les endroits les plus idéaux pour trouver des planètes avec une vie extraterrestre.

ESO / L. Calcada / Nick Risinger

Alors que les chercheurs recherchent la vie extraterrestre dans le cosmos, il est important de rechercher plus que des planètes favorables à la vie. Un autre facteur crucial pour savoir si la vie peut survivre est les étoiles autour desquelles ces planètes tournent.

Ces dernières années, certains astronomes ont suggéré qu'un type d'étoile naine appelée K nains pourrait offrir un «point idéal» pour l'hébergement de planètes respectueuses de la vie. Maintenant, un groupe de chercheurs a étudié un grand nombre de ces naines rouges pour mieux comprendre leurs propriétés. Ils ont également évalué à quel point les exoplanètes hospitalières connues autour des nains K pouvaient être à vie.

Ils pourraient en fait être notre meilleur pari. Les chercheurs suggèrent que les naines K pourraient être le type d'étoile le plus prometteur pour héberger des planètes habitables.

Ils ont présenté leurs conclusions mercredi lors de la 235e réunion de l'American Astronomical Society à Honolulu.

Petit, rouge et hospitalier

Les naines K sont un type de naine rouge - des étoiles plus petites et plus rouges que notre soleil et d'autres étoiles de «type G». Mais parmi les naines rouges, ce sont les plus grandes. Les naines rouges à l'extrémité la plus petite du spectre sont appelées naines M.

La majorité des étoiles de la galaxie de la Voie lactée sont des naines rouges . Pour cette raison, les astronomes ont été très intéressés à savoir quelles seraient les conditions de surface - et donc le potentiel d'hébergement d'organismes - comme pour les planètes en orbite autour de ces étoiles. Une grande préoccupation est que les nains M ont tendance à émettre beaucoup de rayons X et UV à haute énergie, ce qui peut être dangereux pour la vie .

Les étoiles naines K peuvent être des étoiles "Boucle d'or" pour la vie extraterrestre, avec des propriétés entre les naines M les plus dangereuses et les étoiles G à vie plus courte et plus rares comme notre soleil.

NASA, ESA et Z. Levy (STScI)

Les nains K, en revanche, ne dégagent pas autant de radiations dangereuses. Un groupe de chercheurs, dont Edward Guinan, un astronome de l'Université Villanova en Pennsylvanie, a découvert que les planètes en orbite autour des nains K ne seraient probablement bombardées que par un centième du rayonnement X que les planètes autour des nains M recevraient.

Une étoile de Boucle d'or

L'équipe souligne également que les naines K ont l'avantage supplémentaire d'une durée de vie stable plus longue que les étoiles de type G comme le soleil.

"Il n'y a rien de mal avec une étoile G", a déclaré Guinan lors d'une conférence de presse. «Ils ne vivent tout simplement pas trop longtemps.» Des

étoiles comme notre soleil passent environ 10 milliards d'années dans les phases stables de la «séquence principale» de leur vie avant de s'envoler en géants rouges. Mais les nains K peuvent vivre de 15 à 45 milliards d'années avant de devenir des géants rouges, ce qui donne aux planètes qui les entourent beaucoup plus de temps pour potentiellement faire évoluer la vie, puis pour continuer à vivre plus longtemps.

Cette combinaison de longue durée de vie, de nombres relativement importants et de faibles niveaux de rayonnement dangereux fait des nains K une sorte d'étoile «Boucle d'or» pour les chercheurs à la recherche d'une vie extraterrestre, disent les chercheurs.

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/news/2020/01/k-dwarf-stars-may-offer-the-best-odds-for-hosting-alien-life?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR3azQxPIZ_NsDHjhMNNRwIGeIMeT58twqOIPSMcq4PFJiJ_S55vetebqrk
LE 12.01.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ lorsque les astronomes ont tenté de renverser le Big Bang.
- Par dimitri1977
- Le 12/01/2020
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Le régime permanent: lorsque les astronomes ont tenté de renverser le Big Bang

Certains astronomes n'aimaient pas les implications religieuses d'un univers avec un début. Leur alternative était le soi-disant «modèle d'état stable».

Par Mara Johnson-Groh | Publication: lundi 6 janvier 2020

SUJETS CONNEXES: BIG BANG

NASA / ESA / S. Beckwith (STScI) et l'équipe HUDF

Tout a commencé avec un Big Bang. Ou peut-être que non. Au milieu du 20e siècle, la plupart des physiciens étaient divisés sur la façon dont l'univers a commencé - ou s'il avait même un début. Aujourd'hui, les scientifiques conviennent que la théorie du Big Bang décrit le mieux la naissance de notre univers il y a près de 14 milliards d'années. L'idée a maintenant beaucoup de preuves d'observation, mais dans les années 40 et 50, elle a encore été largement débattue.

La théorie du Big Bang a réveillé les sphères publique et religieuse peut-être encore plus que la communauté scientifique, qui avait auparavant accepté une idée appelée le modèle de l'état stable. «Ce n'était pas seulement une controverse scientifique, elle comprenait également des aspects plus larges, des aspects idéologiques et religieux. Et c'est l'une des raisons pour lesquelles cela a été si controversé publiquement », explique Helge Kragh, historien des sciences et professeur émérite au Niels Bohr Institute. «La théorie de l'état stationnaire était, en particulier en Angleterre, souvent associée à l'athéisme, et la théorie du Big Bang au théisme chrétien.» Si l'univers avait un point de création, alors il avait probablement un créateur, pensa-t-on.

Les débuts de la cosmologie

Les humains ont toujours eu des idées sur l'origine de l'univers. Mais ce n'est qu'à partir des avancées du 20e siècle, y compris les théories de la relativité d'Albert Einstein, que les astronomes ont vraiment pu se forger des idées éclairées sur la formation de l'univers.

Alexander Friedmann, physicien russe, a été le premier à réaliser que l'application des règles de la relativité à grande échelle décrivait un univers qui évoluait avec le temps. Avec une approche mathématique, il a montré que l'univers aurait pu commencer petit avant de s'étendre sur d'énormes distances et, dans certains cas, de s'effondrer finalement sur lui-même.

Les observations effectuées par VM Slipher de l'observatoire Lowell et, plus tard, Edwin Hubble, ont montré que l'univers était en fait en expansion. Et cela a permis de confirmer ces premières idées du Big Bang. Deux ans plus tard, le physicien belge Georges Lemaître a publié un article décrivant comment l'univers en expansion avait commencé comme un petit point chaud et dense, qu'il a appelé «l'atome primitif». Ordonné prêtre catholique, Lemaître a rapporté la découverte comme un heureux coïncidence de la cosmologie et de la théologie dans une première ébauche de l'article, bien que le commentaire ait été supprimé pour la publication finale de l'article.

Deux décennies plus tard, George Gamow développerait des théories sur les retombées d'un univers né à chaud - à savoir, comment il créerait des neutrons et des protons - et publiait un livre populaire sur le sujet. Il a même attiré l'attention du pape Pie XII, qui a été pris par les parallèles entre l'Écriture de la Genèse et la théorie scientifique.

Contrairement à l'église, Einstein n'était initialement pas satisfait de l'idée d'un univers changeant, préférant un invariable à grande échelle. L'astronome britannique Fred Hoylen'était pas content non plus. Avec deux autres scientifiques, il a développé une contre-théorie - le modèle d'état stationnaire. Le modèle d'état stationnaire a suggéré que l'univers n'avait pas de commencement et avait toujours été en expansion. Pour expliquer pourquoi l'univers semble identique dans toutes les directions, il a proposé que de minuscules traces de matière, trop petites pour être mesurées expérimentalement, étaient continuellement créées.

Ce modèle a initialement recueilli le soutien d'environ la moitié de la communauté scientifique - bien que très petite à l'époque - et est devenu le plus grand rival de la théorie du Big Bang.

«Ce [débat entre les théories] n'était pas dans le courant dominant de la recherche en physique», explique David Kaiser, historien des sciences et professeur de physique au MIT. "Fondamentalement, personne n'a prêté attention ou très peu d'attention, même parmi les physiciens et astronomes professionnels."

Mais à mesure que les preuves commençaient à se rassembler, cela allait changer.

De nouvelles preuves

Les observations de galaxies ultra-brillantes éloignées dans les années 1950 suggéraient que l'univers changeait, et les mesures de la teneur en hélium dans l'univers ne correspondaient pas aux prédictions du modèle d'état stationnaire. En 1964, la découverte monumentale du rayonnement de fond des micro-ondes cosmiques - preuve directe d'un univers jeune et chaud - donnerait le coup de grâce final au modèle d'état stationnaire.

"Cela semble vraiment suggérer ... l'univers avait des conditions très différentes au début qu'aujourd'hui", dit Kaiser. "Et ce n'était tout simplement pas ce que le modèle de l'état stable suggère."

Dans une tournure ironique, Hoyle a utilisé le terme "Big Bang" pour tenter de rejeter la théorie dans une interview à la BBC. Bien que sa propre théorie serait en grande partie perdue dans l'histoire, le nom irrévérencieux resterait.

À sa mort, Hoyle ne se soumettrait jamais à la théorie du Big Bang. Un petit sous-ensemble de cosmologistes travaille toujours sur la résurrection d'un modèle d'état stationnaire; mais, dans l'ensemble, la communauté soutient massivement la théorie du Big Bang.

"Il y a quelques autres puzzles, donc les cosmologistes ne pensent pas que nous avons fini, mais ils sont maintenant en train de patcher ou de combler certains trous sur les modèles originaux de Big Bang - certainement pas en les remplaçant", dit Kaiser.

Source: http://www.astronomy.com
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LE 12.01.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ Ces trous noirs supermassifs sont-ils sur une trajectoire de collision?
- Par dimitri1977
- Le 12/01/2020
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Ces trous noirs supermassifs sont-ils sur une trajectoire de collision?

Une découverte du télescope spatial Hubble pourrait aider les astronomes à savoir si des trous noirs supermassifs peuvent entrer en collision.

Par Alison Klesman | Publication: vendredi 12 juillet 2019

SUJETS CONNEXES: TROUS NOIRS | GALAXIES | ASTROPHYSIQUE

Cette galaxie, qui se trouve à environ 2,5 milliards d'années-lumière, abrite deux trous noirs supermassifs (encart), visibles à cause du gaz chauffé, de la poussière et des étoiles qui les entourent. Les deux trous noirs sont sur une trajectoire de collision, mais les astronomes ne savent toujours pas s'ils fusionneront - ou pourront - fusionner.

AD Goulding et al./ Astrophysical Journal Letters 2019

À l'heure actuelle, la fusion des trous noirs et des ondes gravitationnelles qu'ils produisent est une garantie scientifique. Les astronomes ont observé plusieurs fusions de trous noirs, toutes entre des trous noirs de masse stellaire inférieurs à 100 fois la masse de notre Soleil. Mais aucune fusion entre des trous noirs supermassifs, ceux ayant des masses des millions ou des milliards de fois celle de notre étoile, n'a jamais été vue; et en fait, les astronomes se demandent quelle serait la probabilité d'un tel éclatement. Maintenant, la découverte de deux trous noirs supermassifs dirigés l'un vers l'autre pourrait aider les scientifiques à répondre à la question de savoir ce qui se passerait s'ils se rencontraient.

Cette paire particulière, chacune plus massive que 800 millions de soleils, se trouve dans une galaxie à 2,5 milliards d'années-lumière. La galaxie elle-même est un vestige de fusion - tout ce qui reste après deux galaxies, chacune hébergeant un trou noir supermassif, combinées. Une équipe dirigée par Andy Goulding à l'Université de Princeton a fait la découverte en utilisant le télescope spatial Hubble et a publié sa découverte le 10 juillet dans The Astrophysical Journal Letters.

Bien que les astronomes repèrent souvent des galaxies en fusion, ils n'ont jamais attrapé une paire de trous noirs supermassifs qui s'affrontent réellement. Et pourtant, «[la fusion] de binaires de trous noirs supermassifs produisent les ondes gravitationnelles les plus fortes de l'univers», a déclaré la co-auteur de l'étude Chiara Mingarelli, au Center for Computational Astrophysics du Flatiron Institute, dans un communiqué de presse . Les paires de trous noirs supermassifs, a déclaré Mingarelli, devraient envoyer des ondes gravitationnelles "un million de fois plus fortes" que celles que LIGO et VIRGO ont déjà entendues.

Le dernier problème de parsec

Les trous noirs supermassifs fusionnent un peu différemment de leurs homologues de masse inférieure. Parce qu'ils commencent très loin l'un de l'autre - dans deux galaxies distinctes - il faut beaucoup de temps pour que les trous noirs se rencontrent au milieu d'une fusion de galaxies. Les astronomes croient que les trous noirs supermassifs tombent lentement au centre de la dernière galaxie restante et commencent à orbiter les uns avec les autres.

Mais il y a un hic. Certaines théories affirment qu'une fois que les trous noirs supermassifs atteignent une certaine distance - 1 parsec, soit environ 3,2 années-lumière -, ils se bloquent et s'arrêtent. En effet, pour se rapprocher, les trous noirs donnent leur énergie à d'autres objets, comme le gaz, la poussière et les étoiles qui se rapprochent trop. Mais à mesure que la distance entre les trous noirs diminue, l'espace disponible pour que les objets puissent pénétrer et voler de l'énergie diminue également. En environ 1 parsec, les astronomes calculent qu'il n'y a tout simplement pas de place pour ajuster la quantité de "trucs" requis pour que les trous noirs donnent suffisamment d'énergie pour se rapprocher et entrer en collision.

Donc à partir de là, les trous noirs tournent sans cesse en orbite, sans se rapprocher et se confondre. Les astronomes appellent cela le dernier problème de parsec, car il est difficile de séparer deux trous noirs supermassifs à moins d'un parsec. Certaines théories affirment que ce n'est que dans les cas où un troisième trou noir supermassif est présent, comme lorsque trois galaxies fusionnent, qu'il est possible de réaliser une fusion de trous noirs supermassifs.

Alors, pourquoi ne pas chercher des trous noirs supermassifs à moins de 1 parsec d'intervalle pour voir si cela peut se produire? Les astronomes le feraient certainement s'ils le pouvaient, mais à de grandes distances d'autres galaxies, les télescopes actuels ne peuvent tout simplement pas séparer deux objets si proches l'un de l'autre. Ils ressemblent à un objet. Pour ajouter l'insulte à la blessure, la fusion des trous noirs supermassifs ne produit pas leurs ondes gravitationnelles assourdissantes jusqu'à ce qu'elles soient plus proches que 1 parsec, lors de cette approche finale. Même si cela se produit, c'est rare, il n'est donc pas inhabituel que les ondes gravitationnelles d'une fusion de trous noirs supermassifs n'aient pas encore été entendues.

"C'est un embarras majeur pour l'astronomie que nous ne savons pas si les trous noirs supermassifs fusionnent", a déclaré la co-auteur Jenny Greene à Princeton. "Pour tout le monde dans la physique des trous noirs, il s'agit d'un puzzle de longue date que nous devons résoudre."

Que peuvent donc faire les astronomes pour déterminer si le problème final de parsec est vraiment un problème? Si les théories sont erronées et qu'il n'y a pas de problème, les paires de trous noirs supermassifs devraient s'approcher les unes des autres et fusionner assez fréquemment pour créer un «bourdonnement» d'arrière-plan des ondes gravitationnelles. "Ce bruit est appelé le fond des ondes gravitationnelles, et c'est un peu comme un chœur chaotique de grillons chantant dans la nuit", a déclaré Goulding. "Vous ne pouvez pas discerner un grillon d'un autre, mais le volume du bruit vous aide à estimer le nombre de grillons qui existent." Mais ce bourdonnement est en dehors de la portée auditive de LIGO et VIRGO, bien que les astronomes attendent avec impatience des projets comme LISA , un détecteur d'ondes gravitationnelles spatial qui «entendra» à des fréquences que les instruments actuels ne peuvent pas entendre.

Alternativement, les astronomes peuvent utiliser des pulsars - les restes rapidement répandus d'étoiles massives qui se sont effondrées en étoiles à neutrons au lieu de trous noirs - pour capter le passage des ondes gravitationnelles . Les ondes gravitationnelles passantes s'étirent et rétrécissent l'espace-temps au fur et à mesure, ce qui perturberait très légèrement les taches régulières que nous recevons des pulsars. Cette perturbation équivaudrait à un changement du signal reçu de seulement quelques centaines de nanosecondes au cours d'une dizaine d'années, mais si les astronomes peuvent détecter un tel changement, cela pourrait également les aider à déterminer si des trous noirs supermassifs peuvent se rapprocher et fusionner.

S'il n'y a pas de problème final de parsec, les astronomes envisagent que deux trous noirs supermassifs puissent se rapprocher jusqu'à ce qu'ils fusionnent, créant les ondes gravitationnelles les plus fortes de l'univers.

NASA

Limite de temps

Cette paire particulière de trous noirs supermassifs a été repérée à environ 430 parsecs (1400 années-lumière) et ne fera pas son approche finale avant 2,5 milliards d'années. Ce nombre devrait vous sembler familier - ils se trouvent dans une galaxie à 2,5 milliards d'années-lumière, ce qui signifie que s'ils vont entrer en collision, cela se produit probablement maintenant. Mais comme les ondes gravitationnelles se déplacent à la vitesse de la lumière, les astronomes ne verront pas l'événement avant 2,5 milliards d'années, si cela arrivait.

Néanmoins, cette paire offre une fenêtre sur la fusion des trous noirs supermassifs que les astronomes peuvent utiliser aujourd'hui pour en savoir plus sur le processus, comment il se déroule et, surtout, à quelle fréquence il se produit. En supposant qu'il n'y a pas de problème final de parsec, l'équipe a utilisé les informations fournies par cette découverte pour calculer combien de paires de trous noirs supermassifs pourraient fusionner suffisamment près pour que LIGO et VIRGO entendent leur coup de tonnerre final dans quelques années. Ils estiment qu'il existe un peu plus de 100 paires de trous noirs supermassifs en spirale suffisamment proches pour fusionner que les observatoires actuels des ondes gravitationnelles pourraient détecter. Sur la base de cette estimation, si les astronomes ne détectent pas de fusion de trous noirs supermassifs dans environ cinq ans, l'équipe dit que cela pourrait signifier que le dernier problème de parsec est un obstacle que même les trous noirs supermassifs ne peuvent pas éliminer.

Source: http://www.astronomy.com
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