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Actualité de l'astronomie du 08.02.2021 / Ces photos de Falcon 9 passant devant la Lune sont magnifiques !
- Par dimitri1977
- Le 08/02/2021
- Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour
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Ces photos de Falcon 9 passant devant la Lune sont magnifiques !
Xavier Demeersman
Journaliste
Publié le 07/02/2021 à 15h08
Parallèlement aux essais menés au Texas de son futur vaisseau spatial Starship, SpaceX poursuit ses activités classiques de lancement bon marché et la mise en orbite par paquet de sa constellation Starlink.
Ainsi, ce matin, à 7 h 19 heure de Paris, un lanceur Falcon 9 a-t-il décollé sans encombre de Cape Canaveral pour une livraison d'un essaim de 60 satellites. Cela devient une routine pour l'entreprise qui enchaine les succès. Et aussi pour les spectateurs du monde entier qui pourtant, comme nous, ne se lassent pas des photos magnifiques prises par des invités sur place, des images spectaculaires qui saisissent les effets de la traversée du lanceur dans le ciel ou de son passage devant la Lune, ou encore le Soleil... Des images qui nous font rêver.
SpaceX Falcon 9 launches into a clear sky here at Cape Canaveral! The flight path went through the 53% waning gibbous Moon. Using @flightclubio I was able to make this shot happen!
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Signalons que le premier étage de Falcon 9 a été récupéré avec succès quelques minutes plus tard ce matin. Et c'est la cinquième fois que ce même étage immatriculé B1060 est remis à neuf. Son précédent vol ne remonte qu'à 27 jours, ce qui est un record pour SpaceX pour sa remise en service. Le prochain lot de Starlink devrait s'envoler demain matin, vers 10 h.
A @SpaceX #falcon9 #starlink #lunertransit on Feb. 4th 2021 just after launch tonight from launch complex 40 1:19 AM. Beautiful launch. @elonmusk @Falcon9Block5 @McOfficialPlays @space_jim1 @StarshipTrop19 @SpaceIntellige3 @MatthewCable6 @AlteredJamie @SpaceXFleet @flightclubio
7:59 AM · 4 févr. 2021 depuis A. Max Brewer Memorial Bridge
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SpaceX does it again! I managed to capture the Falcon 9 maneuver! This is awesome! #Spacex #Starlink
/ me for @NextHorizonsSF
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Falcon 9 transiting the face of the waning gibbous Moon tonight -- in stunning 4K! The sharpness of the lunar maria and craters
Watch here! http://youtu.be/V5Hzj6LX6ZQ
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This is probably the most unique streak shot I've ever taken. The #Starlink18 #Falcon9 launching over the #Jupiter inlet #Lighthouse about 150 miles away from the launch site! @SpaceX @elonmusk
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Lanceur Falcon 9, le 7 mars 2020. © SpaceX
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Actualité de l'astronomie du 08.02.2021 / De la tectonique des plaques sur Vénus ? Un nouveau rebondissement !
- Par dimitri1977
- Le 08/02/2021
- Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour
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De la tectonique des plaques sur Vénus ? Un nouveau rebondissement !
Laurent Sacco
Journaliste
Publié le 07/02/2021
[EN VIDÉO] Vénus, la planète brûlante à l'atmosphère mortelle Faites connaissance avec notre voisine Vénus. Surnommée l’étoile du berger, la planète fascine depuis toujours par son éclat vif au crépuscule ou à l’aube. Impossible de rester insensible à sa beauté. Vous allez tomber amoureux…
De nouvelles analyses des données du radar de Magellan suggèrent qu'une tectonique des plaques n'existerait pas sur Vénus, contrairement aux conclusions tirées d'une précédente analyse. Les caractéristiques des grands cratères d'impact vénusiens ne sont, en tout cas, pas compatibles avec une tectonique récente.
Les images radar fournies par la sonde Magellan nous ont convaincus que la surface de Vénus était très jeune et fortement dominée par des processus volcaniques. Nous avons même de bonnes raisons de soupçonner que des éruptions volcaniques sont actuellement en cours à sa surface. Mais, force est de reconnaître aussi que, malgré sa très grande proximité en taille et en masse avec notre Planète bleue, la géodynamique de Vénus ne semble pas être celle de la Terre.
Pourtant, on spécule depuis des années sur l'existence, au moins dans le passé de l'étoile du Berger, de l'équivalent de la tectonique des plaques dont nous sommes familiers, notamment grâce aux expéditions menées il y a déjà presque 50 ans par le volcanologue Haroun Tazzieff.
Futura avait déjà consacré plusieurs articles précédemment, et que l'on peut trouver ci-dessous, à la question de l'existence d'une tectonique des plaques sur Vénus. Une équipe de planétologues états-uniens menée par des membres de l'Université Brown vient de faire rebondir cette fascinante interrogation comme le montre un article publié dans le célèbre journal Nature Astronomy.
Les chercheurs se sont intéressés aux images de Magellan fournies le 12 novembre 1990 et montrant l'un des plus importants cratères d'impact connus sur Vénus, le cratère Mead, dont le diamètre est d'environ 275 kilomètres. Il a été nommé en l'honneur de Margaret Mead, une célèbre anthropologue américaine (1901-1978) et il se trouve au nord d'Aphrodite Terra, l'un des deux principaux hauts plateaux de Vénus, longeant l'équateur par le sud sur une quinzaine de milliers de kilomètres avec une altitude moyenne de 3.000 m.
Mead est un exemple de cratère d'impact multi-annulaire. On peut citer sur Terre le cas de celui de Chicxulub et, sur la Lune, celui de Mare Orientale dont la taille est supérieure à celle de Mead et qui en fait donc un bassin (il faut que le diamètre soit supérieur à 290 km).
Une image composite du cratère Mead sur Vénus réalisée avec le radar de la sonde Magellan en 1990. © Nasa
Des anneaux contrôlés par le gradient thermique de la lithosphère vénusienne
On a des raisons de penser que Mead n'a pu se former qu'entre 300 millions et 1 milliard d'années. Afin de s'en servir pour remonter aux propriétés élastiques et à l'épaisseur de la lithosphère de Vénus, les cousins des géophysiciens terrestres ont simulé l'impact à l'origine de Mead sur ordinateur à l'aide de plusieurs modèles de cette lithosphère.
Il s'est avéré que, pour reproduire les anneaux observés, la lithosphère vénusienne -- en tout cas il y a un milliard d'années tout au plus -- devait être bien plus épaisse que celle de notre Planète océan. Cela ne cadre pas avec la physique d'une tectonique des plaques multiples avec des plaques dérivant sur un manteau convectif, ce que l'on peut observer dans le cas de la Terre depuis des milliards d'années au moins.
L'idée physique derrière cette affirmation est qu'il est possible de relier les caractéristiques des anneaux du cratère au gradient thermique dans la lithosphère de Vénus, c'est-à-dire à quelle vitesse la température diminue en fonction de la distance dans cette lithosphère et, dans le cas présent en fait, le taux d'augmentation de la température au fur et à mesure que l'on s'enfonce en direction du centre de la planète. Le gradient thermique influe sur la façon dont les roches se déforment et se brisent à la suite d'un impact, ce qui, à son tour, aide à déterminer où les anneaux du cratère se forment à partir du point d'impact.
Il se trouve que ces anneaux indiquent un gradient thermique relativement faible et donc, une lithosphère épaisse si l'on transpose la théorie de conduction de la chaleur construite dans le cas des roches terrestres à leur cousine vénusienne. Evan Bjonnes, auteur principal de l'étude publiée donne une image physique claire et simple pour comprendre ce phénomène. On sait que, dans le cas d'un lac en hiver, « l'eau en surface atteint d'abord le point de congélation, tandis que l'eau en profondeur est un peu plus chaude. Lorsque cette eau plus profonde se refroidit à des températures similaires à celles de la surface, vous obtenez une couche de glace plus épaisse ».
Dans un communiqué de l'Université de Brown, son collègue Alexander Evans, professeur adjoint à Brown et coauteur de l'étude, explique enfin que l'un des points forts de ce travail peut se voir lorsqu'on le transpose à d'autres cratères d'impact multi-annulaire sur Vénus. Le modèle donne donc des résultats similaires, ce qui est bien cohérent avec l'idée d'une lithosphère vraiment épaisse et en une seule plaque. Evans en conclut et pense que « cette découverte met en évidence la place unique de la Terre, et de son système de tectonique des plaques globale, parmi nos voisins planétaires ».
CE QU'IL FAUT RETENIR
Vénus est une planète rocheuse comme la Terre mais légèrement plus petite et moins massive. On s'attendait donc à ce qu'elle possède une tectonique des plaques proche de celle observée sur Terre de nos jours.
La carte topographique de sa surface dressée à l'aide du radar de la mission Magellan n'avait rien montré de tel mais de nouvelles analyses de cette carte suggèrent ou réfutent l'existence d'une tectonique récente.
L'état actuel de Vénus préfigure peut-être celui de la géodynamique qui existera sur Terre quand ses océans auront disparu dans un milliard d'années.
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Actualité de l'astronomie du 06.02.2021 / La Nasa nous donne rendez-vous le 21 février pour un nouvel essai des moteurs du SLS.
- Par dimitri1977
- Le 06/02/2021
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La Nasa nous donne rendez-vous le 21 février pour un nouvel essai des moteurs du SLS, le plus puissant lanceur du monde
Rémy Decourt
Journaliste
Publié le 05/02/2021
[EN VIDÉO] SLS, le plus puissant lanceur du monde Présentation en vidéo du futur lanceur le plus puissant du monde, développé par la Nasa pour le programme lunaire Artemis.
La Nasa et Boeing prévoient une nouvelle tentative, à partir du 21 février, de tester les quatre moteurs RS-25 du futur lanceur SLS des missions Artemis. La Nasa, qui doit composer avec des phases de certification aux délais de plus en plus courts, parie toujours sur un vol inaugural en novembre 2021.
La Nasa a décidé d'effectuer un deuxième test des quatre moteurs RS-25 de l'étage principal du SLS à partir du 21 février, plus d'un mois après l'échec d'une première tentative. Le 16 janvier, le dernier test de la campagne Green Run s'était soldé par un arrêt prématuré des moteurs seulement 67 secondes après leur allumage, bien en deçà des 485 secondes prévues. Pour rappel, il devait clore la série d'essais Green Run, et consistait en un test complet de l'étage et de tous ses systèmes intégrés avec l'allumage des quatre moteurs principaux durant presque neuf minutes, de façon à simuler un décollage après un compte à rebours et un remplissage des réservoirs.
Pour expliquer cet échec, la Nasa avait déclaré trois jours plus tard que le système hydraulique du moteur 2 avait atteint des limites « intentionnellement trop conservatrices », déclenchant un arrêt par l'ordinateur de bord.
Incertitude sur la date du vol inaugural du lanceur
Le test à venir devrait durer « environ au moins 4 minutes », précise le communiqué de la Nasa, bien que l'objectif reste de réaliser un test de durée complète, c'est-à-dire environ 8 à 9 minutes. Toutefois, la Nasa et Boeing se satisferont de quelque 250 secondes de fonctionnement. En effet, John Shannon, responsable du projet SLS chez Boeing, avait déclaré quelques jours avant le premier test « qu'au moins 250 secondes de fonctionnement des moteurs étaient nécessaires pour acquérir suffisamment de données pour qualifier l'étage ».
Quant à la date du vol inaugural, la Nasa préfère s'exprimer au conditionnel mais parie sur un vol inaugural en novembre malgré des délais très serrés (Artemis 1). Les responsables du lanceur n'ont pas précisé quel serait l'impact de cette campagne de test sur le calendrier de lancement d'Artemis 1. Ce deuxième test, s'il se passe bien, retardera de plus d'un mois la livraison de l'étage au Centre spatial Kennedy d'où sol sera lancé.
L'étage principal du SLS, avec ses quatre moteurs RS 25. © Nasa, Eric Bordelon
L'étage principal du SLS installé sur un banc de test du Centre Spatial Stennis de la Nasa en vue d'un essai « Green Run ». © Nasa
Données comparatives du lanceur SLS de la Nasa avec la navette spatiale et Saturn V. © Nasa, MSFC
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Actualité de l'astronomie du 06.02.2021 / Ondes gravitationnelles : la chasse aux cordes cosmiques est en cours avec Ligo et Virgo.
- Par dimitri1977
- Le 06/02/2021
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Ondes gravitationnelles : la chasse aux cordes cosmiques est en cours avec Ligo et Virgo
Laurent Sacco
Journaliste
Publié le 05/02/2021
[EN VIDÉO] Interview : comment mesurer les ondes gravitationnelles ? Les ondes gravitationnelles sont des déformations de l’espace-temps prédites par Einstein. Il serait possible de les mesurer avec des outils appropriés. L’éditeur littéraire Dunod a interviewé Pierre Binétruy, professeur au laboratoire Astroparticule et Cosmologie de l'université Paris Diderot, afin d’en savoir plus sur ces mystérieuses ondes et sur la façon dont on pourrait les détecter.
Les collisions de trous noirs ne sont pas les seules sources possibles d'ondes gravitationnelles. Des théories au-delà de la physique du modèle standard des hautes énergies suggèrent l'existence de filaments d'énergie extraordinairement denses et pouvant être longs de centaines de millions d'années-lumière. Ligo et Virgo sont partis à la chasse aux ondes que peuvent générer ces objets exotiques et le dernier bilan à ce sujet vient d'être rendu public.
Contrairement au poisson d’avril concocté par Futura au sujet de ʻOumuamua, aucune onde gravitationnelle n'a été détectée en provenance de ce voyageur interstellaire, signalant son passage en vitesse lumière via la propulsion Alcubierre ou suite à l'ouverture d'un trou de ver. Comme Futura l'a récemment expliqué avec les articles de Sean Raymond et Franck Selsis, tout indique que ʻOumuamua est bien un objet naturel et pas une sonde interstellaire envoyée par des super-IA extraterrestres pour observer de plus près l'Humanité.
Par contre, les yeux dont elle s'est dotée pour faire de l'astronomie gravitationnelle, et qui ont révélé depuis presque cinq ans des collisions de trous noirs stellaires binaires et d'étoiles à neutrons binaires, sont toujours à l'affût d'autres événements extraordinaires. En l'occurrence, il s'agit de tenter de mettre en évidence non seulement un bruit de fond stochastique d'ondes gravitationnelles issu de la superposition aléatoire dans l'espace et dans le temps de myriades d'émissions dans le cosmos observable de ces ondes, qui étirent et compriment le tissu de l'espace-temps et son contenu matériel, mais aussi des signaux de sources exotiques transitoirement au-dessus de ce bruit de fond.
Les collaborations des détecteurs Ligo aux États-Unis, Virgo en Europe et Kagra au Japon, viennent donc de faire savoir avec deux publications, en accès libre sur arXiv, que les deux détecteurs occidentaux, bientôt rejoints par leur cousin japonais, avaient posé de nouvelles bornes sur l'existence de ce que les physiciens et les cosmologistes appellent des cordes cosmiques, ainsi que sur certaines de leurs propriétés.
Mais, c'est quoi en fait une corde cosmique, et pourquoi leur découverte ouvrirait des perspectives nouvelles en physique fondamentale et en cosmologie ? Pour répondre à ces questions, voici une synthèse de quelques articles que Futura avait consacrés à ces objets théoriques ces dernières années.
Une présentation de la « Simulation du millénaire » (Millennium Simulation) conduite à partir du modèle cosmologique standard. Elle reproduit bien la structure filamenteuse de l'Univers observable avec des superamas de galaxies formant un réseau de longs filaments qui se forme au cours de l'histoire de l'Univers. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © minutephysics
La matière noire, la clé des grandes structures galactiques ?
Les cosmologistes et les physiciens des particules se sont beaucoup penchés sur l'hypothèse des cordes cosmiques parce qu'elle semblait donner un scénario naturel et prometteur pour comprendre l'origine des galaxies et leur rassemblement sous forme d'amas et de filaments d'amas de galaxies, l'un des problèmes centraux de la cosmologie. On pense que ces structures proviennent initialement de fluctuations de densité dans le plasma de particules de l'Univers primordial. Elles auraient servi en quelque sorte de germes de nucléation pour la matière normale, provoquant son effondrement gravitationnel dans les zones les plus denses.
On a beaucoup spéculé sur la nature de ces germes et l'origine des fluctuations de densité. La plupart des cosmologistes pensent aujourd'hui que les explications les plus probables font intervenir la théorie de l'inflation et des particules de matière noire. Ce serait des fluctuations quantiques dans un champ scalaire primordial, assez semblable à celui du boson de Brout-Englert-Higgs (BEH), qui auraient été amplifiées par l'expansion exponentielle de l'espace pendant l'inflation.
Grâce à ce mécanisme, des fluctuations classiques dans la distribution de matière noire, insensibles à la pression du rayonnement lumineux dominant la matière normale et s'opposant pendant un temps à son effondrement en structures, auraient alors commencé à former les premiers agrégats de matière. Ceux-ci auraient ensuite servi d'attracteurs pour l'accrétion de la matière normale qui donnera finalement par son effondrement gravitationnel les premières étoiles et les premières galaxies.
Toujours sous l'effet de la gravitation, ces galaxies vont former les grandes structures qui ont été observées par des programmes de cartographie de la répartition des galaxies dans le cosmos observable. Le plus célèbre étant le Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Des simulations numériques, comme celle dont on peut voir des extraits dans la vidéo ci-dessus et utilisant de la matière noire, permettent en effet de reproduire ces grandes structures cosmiques, à savoir des amas de galaxies qui se sont rassemblés au cours du temps en formant des filaments cosmiques enlaçant des régions en forme de bulles, des vides cosmiques bien plus pauvres en étoiles et matière noire.
Le physicien Thomas Kibble. Il a non seulement proposé le mécanisme de Higgs, indépendamment de Peter Higgs, mais a aussi été à l'origine du concept de corde cosmique. © Imperial College London
Des filaments d'énergie comme alternative aux particules de matière noire
Mais au lieu de faire intervenir initialement des régions plus ou moins denses formées de particules de matière noire, on peut supposer que la structure filamenteuse qui semble apparaître au cours des milliards d'années était en fait présente dès l'origine. Or, il se trouve que de tels objets sont des conséquences naturelles des théories proposées pour unifier la force électrofaible, responsable de l'existence de la lumière et de la radioactivité bêta, et la force nucléaire forte, responsable de l'existence des protons et des neutrons formés de quarks. On peut aussi les trouver dans la théorie des supercordes, clé, on l'espère, de l'écume de l'espace-temps. Mais ces filaments-là ne font pas intervenir le champ du boson BEH.
Il s'agissait donc de faire intervenir ce qui a été appelé des cordes cosmiques, des sortes de défauts topologiques analogues à ceux que l'on trouve dans un réseau cristallin lorsqu'un liquide devient solide en se refroidissant. C'est en particulier Thomas Kibble qui fut l'un des premiers à proposer ce scénario dans les années 1970.
Ces cordes seraient des zones dans l'espace où des champs de Brout-Englert-Higgs, que l'on fait intervenir dans la théorie électrofaible ou les théories de grande unification (GUT), seraient restés dans leur état primitif. Cela se traduirait par la présence de filaments dont l'épaisseur est celle d'un proton mais où la densité d'énergie associée à ces champs serait encore extrêmement élevée.
Quelques kilomètres de ces bouts de ficelles cosmiques, qui ne doivent pas être confondues avec celles de la théorie des supercordes, pèseraient tout de même aussi lourd que la Terre.
Ces cordes formeraient des boucles et des filaments pouvant s'étendre sur des centaines de millions d'années-lumière. A priori, ce sont de bons candidats pour amorcer l'effondrement de la matière normale et former les filaments d'amas de galaxies que l'on observe aujourd'hui.
Une simulation de la formation et de l'évolution de cordes cosmiques à partir d'un modèle du champ de Brout-Englert-Higgs. Notez les structures que l'on qualifie de cusps, kinks et de collisions kink-kink en anglais, ce qui peut se traduire par des cuspides, des plis et des collisions pli-pli (voir les explications ci-dessous). © Cosmic Defects
Les défauts topologiques et le champ de Brout-Englert-Higgs
Regardons de plus près le champ de Brout-Englert-Higgs et ses variantes.
Pour décrire les masses des particules fondamentales dans le cadre du modèle standard de la physique des particules, il a fallu introduire une particule supplémentaire : le boson de Brout-Englert-Higgs.
L'état de celui-ci peut aussi se décrire par une sorte de vecteur à deux dimensions, Φ, dans un espace interne. Pour chaque point de l'espace externe ordinaire, il existe une orientation et une longueur possibles pour ce vecteur interne. Tout comme pour chaque point de l'espace où peut se trouver un ballon de football, il existe un vecteur vitesse de rotation qui fixe un axe de rotation et une vitesse.
Le champ de Brout-Englert-Higgs est en fait un champ décrit avec des nombres complexes, avec une partie réelle et une partie imaginaire dans le plan complexe. On peut toutefois le représenter par un vecteur dans un plan. En chaque point de l'espace ordinaire, il peut exister une orientation particulière du champ BEH. À droite du schéma, on voit une configuration à l'origine d'une corde cosmique. © DAMTP
Il se trouve que ce champ de Brout-Englert-Higgs produit une densité d'énergie dans le vide V(Φ) qui n'est pas nulle quand le champ l'est, et qui s'annule lorsque le champ prend une valeur.
C'est ce qui a dû se produire en tout point de l'espace dans l'Univers très primitif, quand la température a chuté. Toutefois, comme on le voit sur le potentiel en forme de sombrero du champ de Brout-Englert-Higgs dans la figure précédente, la valeur d'équilibre que celui-ci a atteint, un peu comme une boule chutant d'une colline pour se stabiliser dans une vallée, peut être caractérisée par différentes directions dans le plan de l'espace interne abstrait du champ de Brout-Englert-Higgs.
Lorsqu'on cherche à unifier la force nucléaire forte, décrite par la QCD (chromodynamique quantique), avec la force électrofaible, dans le cadre des théories de jauge de Grande unification (Grand Unified Theories ou GUT, en anglais), on fait intervenir un champ BEH décrit par plus de deux composantes internes, mais les résultats restent les mêmes.
Basiquement, lorsque l'Univers s'est refroidi dans le cadre de ces théories, et que la force nucléaire s'est séparée de la force électrofaible, il n'y avait pas de raisons pour que les vecteurs internes du champ de Brout-Englert-Higgs soient tous figés dans une même direction.
Lorsque l'orientation interne des champs de Brout-Englert-Higgs forme ces hérissons dans l'espace le long d'une courbe, il se crée une zone où le champ de Higgs est nul mais où l'énergie du vide est importante. Le filament d'énergie ultra dense obtenu est un exemple de défaut topologique appelé une « corde cosmique ». Celle-ci est relativement stable et peut s'étendre sur des millions d'années-lumière. © Alejandro Gangui
On peut se les représenter comme un champ de vecteurs vitesse sur un plan définissant des structures particulières, comme des tourbillons par exemple. Les formes de champs possibles peuvent se classifier avec les méthodes mathématiques de la topologie. Un peu comme il est possible de classifier les types de réseaux cristallins possibles avec la théorie des groupes.
Toutefois, depuis les observations du rayonnement fossile avec le satellite Cobe, les modèles basés sur des cordes cosmiques sont considérés en général comme non viables. Les observations ne sont pas en accord avec ceux-ci ou, plus précisément, elles ne permettent pas d'expliquer majoritairement l'apparition des grandes structures de l'Univers à partir de zones de surdensité créées par des cordes cosmiques, ou en liaison avec les textures.
Mais cela ne veut pas dire qu'il n'en existe pas ! Simplement leur rôle ne peut être que très minoritaire.
Si l'on pouvait en détecter, ce serait une véritable révolution car la physique des GUT se manifestant à des énergies très élevées, de l'ordre de 1015 Gev, il est quasiment impossible de la tester directement sur Terre avec des accélérateurs de particules, par exemple.
Donc, même si nous savons que les cordes cosmiques ne sont pas LA solution à l'énigme de l'apparition des galaxies et des grandes structures cosmiques, leur détection aurait un impact à plusieurs niveaux en physique fondamentale et en cosmologie. Or, outre leur trace indirecte dans le rayonnement fossile, ces cordes peuvent émettre des ondes gravitationnelles que pourraient détecter Ligo, Virgo et leurs cousins à venir.
Une présentation technique des cordes cosmiques développant les explications données précédemment. Ces cordes pourraient produire des trous noirs et des ondes gravitationnelles. On peut classifier des structures particulièrement sources d'ondes gravitationnelles que l'on appelle en français des cuspides, des plis et des collisions pli-pli et en anglais des cusps, kinks et de collisions kink-kink. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Lisa Mission
Des contraintes sur le seuil d'énergie de l'unification des forces nucléaires
Revenons maintenant aux résultats des articles des collaborations Ligo, Virgo et Kagra, fruits de la chasse conjointe aux signaux des cordes cosmiques dans les données collectées au cours de la troisième campagne d'observation des détecteurs Ligo et Virgo.
On sait, grâce aux simulations numériques de l'évolution des cordes cosmiques dans des modèles de cosmologie relativiste réalistes, que les cordes cosmiques peuvent former des boucles fermées à la suite de leurs interactions. Tout comme il se produit des oscillations et des propagations d'ondes sur des cordes vibrantes classiques, ces boucles sont elles aussi dynamiques. Comme elles sont extrêmement denses et fantastiquement longues, elles vont émettre des ondes gravitationnelles.
On peut montrer que ces émissions sont les plus puissantes pour les cordes en boucle en raison de structures géométriques que peuvent produire les ondes de déformation des cordes et que l'on appelle en français des cuspides, des plis et des collisions pli-pli et en anglais des cusps, kinks et de collisions kink-kink. Ce sont les bouffées d'ondes gravitationnelles générées par ces structures et qui possèdent un spectre bien particulier relié aux propriétés des cordes comme leur tension, laquelle se déduit de l'échelle d'énergie associée à leur formation dans une théorie donnée, que ce soit une GUT ou la théorie des supercordes.
Toujours aucun signal de ces cordes n'a encore émergé dans les données mais une nouvelle borne sur la tension des cordes, et donc sur la théorie au-delà du modèle standard qui pourrait impliquer leur genèse au moment du Big Bang, a été obtenue. Mais nous n'en sommes encore qu'au début de l'astronomie gravitationnelle. Lorsque le détecteur spatial eLisa sera en orbite autour du Soleil à l'horizon des années 2030, nous disposerons d'un instrument considérablement plus sensible pour révéler les cordes cosmiques, à moins que l'on ne fasse leur découverte avant, par exemple via la collaboration NANOGrav (North American Nanohertz Observatory for Gravitationnal Waves).
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Actualité de l'astronomie du 06.02.2021 / Premier système sextuple où les six étoiles se font éclipser.
- Par dimitri1977
- Le 06/02/2021
- Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour
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Premier système sextuple où les six étoiles se font éclipser
Adrien Coffinet
Journaliste scientifique
Publié le 05/02/2021
[EN VIDÉO] Tess, chasseur d'exoplanètes, doit surveiller 200.000 étoiles D'une durée de deux ans, la mission de Tess est de surveiller 200.000 étoiles pour y repérer d'éventuels transits d'exoplanètes potentiellement habitables depuis une vaste orbite l'amenant plus loin que la Lune. Les « candidates » qu'il aura trouvées seront étudiées de plus près par les futurs télescopes, comme le James-Webb Space Telescope (JWST).
Le télescope spatial Tess, dédié à la recherche d'exoplanètes en transit, a permis d'identifier pour la première fois un système stellaire sextuple où toutes les étoiles participent à des éclipses.
Bien que le Soleil soit solitaire, une bonne partie des étoiles vivent par deux voire plus. C'est par exemple le cas de notre voisin le plus proche, le système Alpha Centauri, qui compte trois étoiles. Suivant l'orientation du système, il peut arriver que des étoiles se passent tour à tour l'une devant l'autre, produisant alors des éclipses. Ce n'est pas le cas des étoiles d'Alpha Centauri, mais c'est par exemple le cas de la paire d'étoiles centrale du système d'Algol (β Persei).
Certains systèmes stellaires sont constitués de plusieurs sous-systèmes binaires formant une structure hiérarchique. C'est par exemple le cas du système de l'étoile Castor (α Geminorum), constitué de six étoiles : deux paires entourées d'une troisième. Dans ce système, seule la paire externe, Castor C (aussi désignée YY Geminorum), est une binaire à éclipses. Cependant, grâce au Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess), un nouveau système sextuple, ayant une structure similaire, vient d'être identifié, avec pour le coup les trois paires d'étoiles qui sont des binaires à éclipses. C'est le premier système sextuple connu où toutes les étoiles participent à des éclipses.
Position de TYC 7037-89-1 (rond rouge) dans la constellation de l'Éridan. © IAU and Sky & Telescope magazine (Roger Sinnott & Rick Fienberg)
Le système TYC 7037-89-1
Le système en question est TYC 7037-89-1, également désigné TIC 168789840. Il se trouve à environ 2.000 années-lumière de nous dans la constellation de l'Éridan et a un âge estimé à environ trois milliards d'années. Il s'agit du dix-huitième système sextuple connu à ce jour.
Les trois paires d'étoiles sont identifiées par les lettres A, B et C. Les étoiles de la paire A se tournent autour en 1,3 jour, tandis que celles de la paire C le font en 1,6 jour. Ces deux paires se tournent autour en environ quatre ans. Les membres de la paire B, pour leur part, se tournent autour en 8,2 jours et orbitent autour du quatuor (AC) en environ 2.000 ans.
Schéma (pas à l'échelle) du système TYC 7037-89-1. © Nasa's Goddard Space Flight Center
Les étoiles primaires dans les trois binaires sont toutes légèrement plus grandes et plus massives que le Soleil (entre 1,4 et 1,7 rayon solaire, et 1,2 à 1,3 masse solaire) et à peu près aussi chaudes (environ 6.100 °C, contre 5.500 °C pour le Soleil). Les étoiles secondaires sont plus petites, avec des masses et rayons entre 50 et 70 % de ceux du Soleil et une température entre 3.650 et 4.000 °C. Les étoiles primaires sont ainsi chacune trois à quatre fois plus lumineuses que le Soleil, tandis que les étoiles secondaires n'atteignent qu'entre 7 et 12 % de la luminosité de notre étoile.
Un supercalculateur et une mine de données
Pour identifier ce système et en comprendre la structure, les scientifiques ont utilisé le supercalculateur Discover du Centre de simulation du climat de la Nasa, au Centre de vol spatial Goddard, pour tracer l'évolution de la luminosité d'environ 80 millions d'étoiles observées par Tess au fil du temps. Ils ont ensuite analysé les données à l'aide d'un logiciel autonome formé pour reconnaître les baisses de luminosité révélatrices des binaires à éclipses. Parmi les 450.000 candidats, les chercheurs en ont identifié au moins 100 avec potentiellement trois étoiles ou plus, y compris le nouveau système sextuple qui nous intéresse ici.
Les astrophysiciens sont très intéressés par les binaires à éclipses car leur structure facilite les mesures détaillées de la taille, de la masse, de la température et de la séparation des étoiles ainsi que de la distance nous séparant du système. Ils peuvent utiliser ces informations pour construire de meilleurs modèles de formation et d'évolution des étoiles. Par exemple, dans le cas de TYC 7037-89-1, les scientifiques veulent en savoir plus sur la manière dont les étoiles primaires et secondaires des trois binaires ont acquis des propriétés similaires et sur la façon dont les trois systèmes sont devenus gravitationnellement liés.
CE QU'IL FAUT RETENIR
Grâce à Tess, des astronomes ont identifié le premier système stellaire sextuple connu où toutes les étoiles participent à des éclipses, TYC 7037-89-1.
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