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LE 15.04.2020: Actualité de l'astronomie / Cette supernova surpasse toutes les autres par sa luminosité, son énergie et sa masse.
- Par dimitri1977
- Le 15/04/2020
- Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour
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Cette supernova surpasse toutes les autres par sa luminosité, son énergie et sa masse
Emma Hollen
Journaliste scientifique
Une équipe de scientifiques vient d'annoncer la découverte et l'étude de SN2016aps : la supernova la plus brillante, la plus lumineuse, et, possiblement, la plus massive jamais identifiée.
Alors même que les récentes variations de Bételgeuse nous tenaient en haleine, animés par l'espoir d'observer la supergéante rouge se transformer en supernova, les scientifiques se penchaient sur un événement cosmique plus spectaculaire encore. Découverte par le télescope Pan-STARRS à Hawaï, en 2016, la supernova SN2016aps vient de faire l'objet d'une étude de quatre ans, durant laquelle elle a été observée sous toutes ses coutures par l'équipe du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Voici ce qu'ils ont découvert.
Une supernova pas comme les autres
« SN2016aps est remarquable par bien des aspects », commente Edo Berger, professeur à l'université de Harvard et coauteur de l'étude, parue dans la revue Nature Astronomy. « Non seulement est-elle la plus brillante des supernovas jamais observées, mais elle a de surcroît plusieurs propriétés et des caractéristiques qui en font un objet rare en comparaison à d'autres explosions d'étoiles dans l'univers. »
En effet, en étudiant la libération spectaculaire d'énergie de SN2016aps, l'équipe a pu révéler que cette dernière atteignait des proportions sans précédent : 1052 erg, contre 1051 erg pour une supernova typique. Par ailleurs, tandis que dans une situation classique seulement 1 % de l'énergie de l'explosion est convertie en lumière visible, dans le cas de SN2016aps, la radiation mesurée correspond à la moitié de l'énergie totale. Résultat : notre supernova est 500 fois plus lumineuse que ses consœurs.
Images de la supernova SN2016aps, capturées au sol (a) et par le télescope Hubble (b, c). © Matt Nicholl et al., Center for Astrophysics Harvard & Smithsonia, Nature Astronomy
Fille de géante
L'étonnante libération d'énergie de SN2016aps amène les chercheurs à penser que l'étoile qui l'aurait précédée aurait été incroyablement massive, « au moins 100 fois la masse de notre Soleil », complète Berger. Dans les derniers instants précédant sa mort, l'étoile - dite « progénitrice » - aurait perdu une immense couche de gaz. L'interaction entre cette dernière et les débris issus de la collision contribuerait directement à la luminosité atypique de SN2016aps.
Autre surprise : les chercheurs ont détecté une quantité inhabituelle d'hydrogène dans l'architecture cosmique de la supernova. Cette caractéristique pourrait suggérer qu'au lieu d'un astre unique, SN2016aps serait issue de deux étoiles un peu moins massives qui auraient fusionné. En effet, l'hydrogène des étoiles massives se dissipe généralement bien avant qu'elles n'entrent dans la phase de pulsation qui signe leur ultime soubresaut. Les étoiles de moindres proportions, en revanche, conservent suffisamment de leur gaz pour justifier les taux observés chez SN2016aps.
Le saviez-vous ?
Le 20 décembre 2019, le LSST a été rebaptisé Observatoire Vera C. Rubin, en hommage à l'astronome américaine à l'origine des recherches sur la rotation des galaxies. Ses travaux, réalisés en collaboration avec Ken Freeman, jouent un rôle fondamental dans la quête de la mystérieuse matière noire. L'observatoire, situé au Chili, sera mis en service en 2020, avant d'entamer une mission d'étude sur 10 ans en 2022.
« L'identification de SN2016aps a ouvert de nouvelles voies dans l'identification d'événements similaires chez les premières générations d'étoiles », s'enthousiasme Berger. « Avec l'avènement du LSST, nous pourrons trouver de telles explosions au cœur des premiers milliards d'années de l'univers. »
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LE 15.04.2020: Actualité de l'astronomie / Report du rover ExoMars : Thales Alenia Space s'explique.
- Par dimitri1977
- Le 15/04/2020
- Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour
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Report du rover ExoMars : Thales Alenia Space s'explique
Rémy Decourt
Journaliste
Moins d'un mois après la décision de l'Agence spatiale européenne et Roscosmos de reporter le lancement de la mission ExoMars 2020 à la fenêtre de tir suivante en 2022, Walter Cugno, directeur des activités Sciences et Exploration de Thales Alenia Space, répond à nos questions.
Afin de permettre de résoudre, sans risque, des problèmes techniques pour lesquels le planning était déjà très tendu pour tenir la date de lancement, l'Agence spatiale européenne (ESA) et Roscosmos ont été malheureusement contraints de reporter le lancement de la mission ExoMars 2020 à la fenêtre de tir suivante, soit dans environ 26 mois. Après ExoMars 2018, puis ExoMars 2020, voici venu le temps d'ExoMars 2022 qui devrait être lancé à la fin de l'été 2022, avec une arrivée sur Mars en 2023, à la fin du printemps.
Ce report nous a d'autant plus surpris car il faisait suite à un premier report. En 2016, les deux agences avaient déjà été contraintes de reporter le lancement d'ExoMars, alors prévu en mai 2018. À l'époque, elles avaient évoqué des retards dans les activités industrielles européennes et russes, ainsi que dans les livraisons relatives à la charge utile scientifique.
Cette fois-ci, les instruments scientifiques ne sont pas en cause mais il s'agit des éléments liés au vaisseau lui-même : les parachutes, les panneaux solaires, des équipements électroniques russes et la mise au point d'un logiciel de vol. Si l'ESA et Roscosmos ont reconnu et expliqué l'existence de ces problèmes, les deux agences ont tenu à souligner que l'épidémie de coronavirus était seulement un facteur aggravant dans le sens où elle a contribué à limiter les déplacements géographiques des personnes impliquées sur le projet.
Des différences culturelles et méthodes de travail
À ces problèmes rendus publics, s'ajoutent des contraintes supplémentaires liées à l'harmonisation entre les standards et les méthodes de travail des partenaires russes du projet et les standards de l'ESA. Cela a généré des retards supplémentaires malgré des efforts significatifs faits pour s'adapter aux différences culturelles et méthodes de travail des uns et des autres. Enfin, un problème récurrent a également été découvert sur un lot de lanceur Proton, dont celui d'ExoMars 2020. Ce problème porte sur le fait que de nombreuses liaisons boulonnées, laissent apparaître des fissures qui doivent être aussi corrigées.
En attendant, souhaitons bonne chance aux divers missions, américaine Mars 2020, chinoise Huoxing-1 et Hope des Émirats arabes unis, dont les lancements à destination de Mars sont toujours prévus cet été, malgré un risque de report pour Hope.
La sonde ExoMars 2020, lors d'essais dans une des chambres anéchoïques de l'usine cannoise de Thales Alenia Space. ExoMars 2020 est ici vu dans sa configuration de vol avec le module de transfert (le carrier, reconnaissable à ses panneaux solaires), le bouclier thermique (avec les cônes avant et arrière) à l'intérieur duquel se trouve la plateforme d'atterrissage Kazachok qui supporte le rover Rosalind Franklin (absent lors de cet essai). © Thales Alenia Space, Alizée Palomba
Walter Cugno, directeur des activités Sciences et Exploration de Thales Alenia Space, répond à nos questions.
Que va-t-il se passer à très court terme ?
Walter Cugno : En raison de la pandémie en cours, les activités des essais à Cannes, qui étaient terminées à environ 95 %, ont été suspendues pour permettre le retour à Turin des différents éléments d'ExoMars 2020 le plus rapidement possible. Certains équipements seront renvoyés en Russie pour être réparés. Les tests fonctionnels et logiciels seront terminés d'ici l'été 2020 et, une fois les équipements russes de retour à Turin, la plate-forme d'atterrissage sera entièrement assemblée et intégrée dans le module de descente et l'ensemble intégré sur module de transport (carrier) pour effectuer les tests fonctionnels finaux avant stockage.
Parallèlement, la nouvelle analyse de la mission 2022 sera lancée pour définir la nouvelle trajectoire et les conditions d'arrivée et de descente sur Mars. Des tests seront effectués avec l'ESA et Roscomos tout au long des années 2020-2021 pour qualifier le vaisseau spatial, les conditions appropriées pour le placer en stockage et les actions à mettre en place pour effectuer une mission réussie pour un lancement en 2022. Les tests environnementaux restants seront exécutés avant l'expédition du vaisseau spatial à Baïkonour, au printemps 2022.
Comment seront stockés le rover et les autres éléments de la mission ?
Walter Cugno : Malgré les difficultés actuelles, le modèle de vol du rover est stocké en toute sécurité dans la salle ISO-7 Ultraclean de Turin. Le module de descente, ainsi que le modèle thermique structurel du rover, sont toujours à Cannes. Prochainement, tous les éléments, le module de transport (carrier), de descente, la plateforme d'atterrissage (Kazachok) et le rover (Rosalind Franklin) seront réunis à Turin où se poursuivront les dernières activités d'intégration et de test.
Des difficultés à prévoir ?
Walter Cugno : La propreté est un sujet sensible, et il en a toujours été ainsi pour les projets spatiaux. Le matériel de vol doit être stocké dans un environnement contrôlé, ultra propre, et respecter les normes et les règles de protection de la planète qu'appliquent l'ESA. Cela dans le but de prévenir la contamination biologique de la planète rouge et d'éviter tout risque de fausser les résultats scientifiques, en contaminant les échantillons prélevés par la foreuse par exemple.
Le rover Rosalind Franklin dans l'usine toulousaine d'Airbus. © Airbus
Quid des instruments scientifiques et de la foreuse ?
Walter Cugno : Conformément aux directives de l'ESA, tous les instruments seront inspectés afin de prévenir toute obsolescence éventuelle des composants, même si nous ne nous attendons pas à en trouver. Concernant le rover, et en particulier la foreuse et le Laboratoire d'analyse (ALD Analytical Laboratory Drawer), nous avons tout le savoir-faire pour identifier toute anomalie éventuelle et adopter à temps des solutions préventives. Le rover sera contrôlé périodiquement, tout au long de la période de stockage, de façon à s'assurer de son bon fonctionnement. Les instruments et les mécanismes qui traiteront les échantillons martiens feront également l'objet de vérifications régulières.
Malgré un premier report de deux ans, comment expliquez-vous ce nouveau retard ?
Walter Cugno : Comme l'a souligné l'ESA, du point de vue du développement du programme, Thales Alenia Space confirme qu'à ce jour, plus de 95 % des activités de préparation et d'intégration ont été réalisées avec succès. Comme l'a exprimé le directeur général de l'ESA, Jan Wörner, bien que nous aurions pu lancer cet été, le choix fait s'est appuyé sur la nécessité de disposer de plus de temps pour effectuer les tests nécessaires pour que toutes les composantes du vaisseau spatial soient aptes sans réserve à l'aventure martienne.
Au cours de l'année écoulée, afin de finaliser la phase d'intégration dans les salles blanches de Turin ou de Cannes, nous avons travaillé 24h/24 et 7 jours sur 7, en trois équipes, avec plus de 50 spécialistes supplémentaires de Thales Alenia Space mobilisés, en plus des 200 employés de Thales Alenia Space travaillant déjà sur la mission.
En tant que maître d’œuvre du programme, que souhaitez-vous rajouter pour commenter ce report de la mission ?
Walter Cugno : Avec l'ESA et ROSCOSMOS, nous comprenons clairement ce qui doit être réalisé au cours des deux prochaines années. La conférence de presse de l'ESA a mis en avant une nouvelle feuille de route. C'est avec regret que nous avons pris la décision de reporter le lancement de la mission à la fenêtre de tir suivante. Même si un peu plus de temps aurait été nécessaire pour terminer les tests nécessaires, ce report contribuera au succès de la mission.
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LE 15.04.2020: Actualité de l'astronomie / Report du rover ExoMars : Thales Alenia Space s'explique.
- Par dimitri1977
- Le 15/04/2020
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Report du rover ExoMars : Thales Alenia Space s'explique
Rémy Decourt
Journaliste
Moins d'un mois après la décision de l'Agence spatiale européenne et Roscosmos de reporter le lancement de la mission ExoMars 2020 à la fenêtre de tir suivante en 2022, Walter Cugno, directeur des activités Sciences et Exploration de Thales Alenia Space, répond à nos questions.
Afin de permettre de résoudre, sans risque, des problèmes techniques pour lesquels le planning était déjà très tendu pour tenir la date de lancement, l'Agence spatiale européenne (ESA) et Roscosmos ont été malheureusement contraints de reporter le lancement de la mission ExoMars 2020 à la fenêtre de tir suivante, soit dans environ 26 mois. Après ExoMars 2018, puis ExoMars 2020, voici venu le temps d'ExoMars 2022 qui devrait être lancé à la fin de l'été 2022, avec une arrivée sur Mars en 2023, à la fin du printemps.
Ce report nous a d'autant plus surpris car il faisait suite à un premier report. En 2016, les deux agences avaient déjà été contraintes de reporter le lancement d'ExoMars, alors prévu en mai 2018. À l'époque, elles avaient évoqué des retards dans les activités industrielles européennes et russes, ainsi que dans les livraisons relatives à la charge utile scientifique.
Cette fois-ci, les instruments scientifiques ne sont pas en cause mais il s'agit des éléments liés au vaisseau lui-même : les parachutes, les panneaux solaires, des équipements électroniques russes et la mise au point d'un logiciel de vol. Si l'ESA et Roscosmos ont reconnu et expliqué l'existence de ces problèmes, les deux agences ont tenu à souligner que l'épidémie de coronavirus était seulement un facteur aggravant dans le sens où elle a contribué à limiter les déplacements géographiques des personnes impliquées sur le projet.
Des différences culturelles et méthodes de travail
À ces problèmes rendus publics, s'ajoutent des contraintes supplémentaires liées à l'harmonisation entre les standards et les méthodes de travail des partenaires russes du projet et les standards de l'ESA. Cela a généré des retards supplémentaires malgré des efforts significatifs faits pour s'adapter aux différences culturelles et méthodes de travail des uns et des autres. Enfin, un problème récurrent a également été découvert sur un lot de lanceur Proton, dont celui d'ExoMars 2020. Ce problème porte sur le fait que de nombreuses liaisons boulonnées, laissent apparaître des fissures qui doivent être aussi corrigées.
En attendant, souhaitons bonne chance aux divers missions, américaine Mars 2020, chinoise Huoxing-1 et Hope des Émirats arabes unis, dont les lancements à destination de Mars sont toujours prévus cet été, malgré un risque de report pour Hope.
La sonde ExoMars 2020, lors d'essais dans une des chambres anéchoïques de l'usine cannoise de Thales Alenia Space. ExoMars 2020 est ici vu dans sa configuration de vol avec le module de transfert (le carrier, reconnaissable à ses panneaux solaires), le bouclier thermique (avec les cônes avant et arrière) à l'intérieur duquel se trouve la plateforme d'atterrissage Kazachok qui supporte le rover Rosalind Franklin (absent lors de cet essai). © Thales Alenia Space, Alizée Palomba
Walter Cugno, directeur des activités Sciences et Exploration de Thales Alenia Space, répond à nos questions.
Que va-t-il se passer à très court terme ?
Walter Cugno : En raison de la pandémie en cours, les activités des essais à Cannes, qui étaient terminées à environ 95 %, ont été suspendues pour permettre le retour à Turin des différents éléments d'ExoMars 2020 le plus rapidement possible. Certains équipements seront renvoyés en Russie pour être réparés. Les tests fonctionnels et logiciels seront terminés d'ici l'été 2020 et, une fois les équipements russes de retour à Turin, la plate-forme d'atterrissage sera entièrement assemblée et intégrée dans le module de descente et l'ensemble intégré sur module de transport (carrier) pour effectuer les tests fonctionnels finaux avant stockage.
Parallèlement, la nouvelle analyse de la mission 2022 sera lancée pour définir la nouvelle trajectoire et les conditions d'arrivée et de descente sur Mars. Des tests seront effectués avec l'ESA et Roscomos tout au long des années 2020-2021 pour qualifier le vaisseau spatial, les conditions appropriées pour le placer en stockage et les actions à mettre en place pour effectuer une mission réussie pour un lancement en 2022. Les tests environnementaux restants seront exécutés avant l'expédition du vaisseau spatial à Baïkonour, au printemps 2022.
Comment seront stockés le rover et les autres éléments de la mission ?
Walter Cugno : Malgré les difficultés actuelles, le modèle de vol du rover est stocké en toute sécurité dans la salle ISO-7 Ultraclean de Turin. Le module de descente, ainsi que le modèle thermique structurel du rover, sont toujours à Cannes. Prochainement, tous les éléments, le module de transport (carrier), de descente, la plateforme d'atterrissage (Kazachok) et le rover (Rosalind Franklin) seront réunis à Turin où se poursuivront les dernières activités d'intégration et de test.
Des difficultés à prévoir ?
Walter Cugno : La propreté est un sujet sensible, et il en a toujours été ainsi pour les projets spatiaux. Le matériel de vol doit être stocké dans un environnement contrôlé, ultra propre, et respecter les normes et les règles de protection de la planète qu'appliquent l'ESA. Cela dans le but de prévenir la contamination biologique de la planète rouge et d'éviter tout risque de fausser les résultats scientifiques, en contaminant les échantillons prélevés par la foreuse par exemple.
Le rover Rosalind Franklin dans l'usine toulousaine d'Airbus. © Airbus
Quid des instruments scientifiques et de la foreuse ?
Walter Cugno : Conformément aux directives de l'ESA, tous les instruments seront inspectés afin de prévenir toute obsolescence éventuelle des composants, même si nous ne nous attendons pas à en trouver. Concernant le rover, et en particulier la foreuse et le Laboratoire d'analyse (ALD Analytical Laboratory Drawer), nous avons tout le savoir-faire pour identifier toute anomalie éventuelle et adopter à temps des solutions préventives. Le rover sera contrôlé périodiquement, tout au long de la période de stockage, de façon à s'assurer de son bon fonctionnement. Les instruments et les mécanismes qui traiteront les échantillons martiens feront également l'objet de vérifications régulières.
Malgré un premier report de deux ans, comment expliquez-vous ce nouveau retard ?
Walter Cugno : Comme l'a souligné l'ESA, du point de vue du développement du programme, Thales Alenia Space confirme qu'à ce jour, plus de 95 % des activités de préparation et d'intégration ont été réalisées avec succès. Comme l'a exprimé le directeur général de l'ESA, Jan Wörner, bien que nous aurions pu lancer cet été, le choix fait s'est appuyé sur la nécessité de disposer de plus de temps pour effectuer les tests nécessaires pour que toutes les composantes du vaisseau spatial soient aptes sans réserve à l'aventure martienne.
Au cours de l'année écoulée, afin de finaliser la phase d'intégration dans les salles blanches de Turin ou de Cannes, nous avons travaillé 24h/24 et 7 jours sur 7, en trois équipes, avec plus de 50 spécialistes supplémentaires de Thales Alenia Space mobilisés, en plus des 200 employés de Thales Alenia Space travaillant déjà sur la mission.
En tant que maître d’œuvre du programme, que souhaitez-vous rajouter pour commenter ce report de la mission ?
Walter Cugno : Avec l'ESA et ROSCOSMOS, nous comprenons clairement ce qui doit être réalisé au cours des deux prochaines années. La conférence de presse de l'ESA a mis en avant une nouvelle feuille de route. C'est avec regret que nous avons pris la décision de reporter le lancement de la mission à la fenêtre de tir suivante. Même si un peu plus de temps aurait été nécessaire pour terminer les tests nécessaires, ce report contribuera au succès de la mission.
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LE 14.04.2020: Actualité de l'astronomie / Et si l’expansion de l’Univers n’était pas la même dans toutes les directions ?
- Par dimitri1977
- Le 14/04/2020
- Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour
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Et si l’expansion de l’Univers n’était pas la même dans toutes les directions ?
Nathalie Mayer
Journaliste
Publié le 10/04/2020
Depuis longtemps, les astronomes décrivent un Univers homogène. Et de nombreuses études et conclusions reposent sur ce principe. Mais des chercheurs présentent aujourd'hui des observations qui semblent montrer des vitesses d'expansion différentes selon les directions.
Notre Univers est homogène. Quelle que soit la direction dans laquelle vous regardez -- sur une distance suffisamment grande --, le paysage est le même. Les propriétés de l'Univers aussi. C'est ce que l'on appelle un Univers isotrope. Un Univers qui ne privilégie aucune direction. C'est l'un des principes fondamentaux de la cosmologie. Mais une nouvelle étude -- qui repose notamment sur des observations dans le domaine des rayons X du télescope spatial Chandra et de l'observatoire spatial XMM-Newton -- remet cette idée en question.
Le saviez-vous ?
Les observations du fond diffus cosmologique montrent un Univers plutôt homogène et suggèrent qu’il devrait s’étendre à la même vitesse, quelle que soit la direction.
Rappelons que les astronomes conviennent depuis longtemps qu'après le Big Bang, notre Univers s'est continuellement étendu. Or, dans un Univers homogène, cette expansion devrait être la même dans toutes les directions. Mais les données publiées par une équipe internationale de chercheurs semblent aujourd'hui montrer des différences dans la vitesse à laquelle l'Univers s'étend en fonction de la région vers laquelle on regarde.
Par le passé déjà, certaines études avaient soulevé des doutes quant à l'isotropie de notre Univers. Mais ces travaux apportent un éclairage nouveau. Les chercheurs ont en effet travaillé sur des mesures de température des gaz chauds dans plusieurs centaines d'amas de galaxies. Ils les ont comparées à la luminosité observée de ces amas. Deux valeurs corrélées. Puisque deux amas à des températures semblables et à des distances comparables devraient apparaître aussi lumineux. Pourtant, ce n'est pas ce que les astronomes ont observé.
Sur cette carte de notre Univers, centrée sur notre Voie lactée, les couleurs indiquent des vitesses d’expansion variables selon les directions. En violet, les plus faibles et en orange/jaune, les plus élevées. © K. Migkas et al. 2020, CC BY-SA 3.0 IGO
Une répartition inégale de l’énergie sombre ?
« Dans certaines directions, les amas apparaissent plus lumineux et dans d'autres, ils apparaissent moins lumineux », explique Thomas Reiprich, chercheur à l'université de Bonn (Allemagne) dans un communiqué de l’Agence spatiale européenne (ESA). Suggérant que la vitesse d'expansion de l' Univers varie en fonction de la direction. « Avec des différences significatives, allant jusqu'à 30 %. Et suivant des schémas assez précis. » Qui se rapprochent de ceux déjà proposés par des études précédentes.
Pour expliquer cette bizarrerie, les chercheurs avancent deux hypothèses. La première envisage que de grands groupes de galaxies pourraient se déplacer ensemble sous l'effet, non pas de l'expansion, mais de la gravité. Si ce mouvement est suffisamment rapide, il pourrait conduire à des erreurs d'estimation des luminosités des amas. Ces sortes de mouvements corrélés donneraient l'apparence de différents taux d'expansion dans différentes directions. Cela a déjà été observé pour des galaxies relativement proches.
Nous allons peut-être devoir revoir notre manière d'envisager l'expansion de l'Univers. © ESA, YouTube
La seconde hypothèse considère qu'en effet, notre Univers n’est pas isotrope. Peut-être parce que la répartition de l'énergie noire n'est elle-même pas uniforme. Plus forte dans certaines parties de l'Univers, elle provoquerait donc des vitesses d'expansion différentes. Pour rappeler la célèbre analogie de la brioche aux raisins qui gonfle, ici, la levure ne serait pas bien mélangée et la brioche gonflerait plus à certains endroits qu'à d'autres.
“
Il va nous falloir totalement changer de paradigme.
« Si l' Univers est réellement anisotrope, il va nous falloir totalement changer de paradigme et prendre en compte désormais la direction de chaque objet avant d'en analyser les propriétés », commente Konstantinos Migkas, astronome, dans le communiqué de l'ESA. « Par exemple, aujourd'hui, nous estimons la distance d’objets très éloignés dans l’Univers en appliquant un ensemble de paramètres et d'équations cosmologiques. Nous pensons que ces paramètres sont les mêmes partout. Mais si nos conclusions sont justes, ce n'est en fait pas le cas. Nous devrons revoir toutes nos conclusions précédentes. »
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LE 14.04.2020: Actualité de l'astronomie / Uranus : un disque de vapeur serait à l'origine de ses lunes
- Par dimitri1977
- Le 14/04/2020
- Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour
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Uranus : un disque de vapeur serait à l'origine de ses lunes
la rédaction de Futura
L'inclinaison d'Uranus, de son système de satellites et d'anneaux est communément expliquée par un impact géant, mais jusqu'à présent, les modèles ne parvenaient pas à reproduire la masse et la dimension de ces anneaux. Un nouveau modèle, présenté par une équipe d'astronomes japonais, semble y parvenir.
La planète Uranus est connue, entre autres, pour l'inclinaison importante de son axe de rotation donnant l'impression de « rouler » sur son orbite comme une balle au sol. L'explication la plus communément admise pour expliquer cette inclinaison est un impact géant. Le fait que l'orbite des satellites et les anneaux d'Uranus soient alignés avec l'équateur de la planète, et donc inclinés de la même façon (c'est-à-dire presque perpendiculaires à l'orbite de la planète), laisse penser qu'ils tirent leur origine de cet impact. Cependant, les simulations réalisées jusqu'à présent prédisaient un disque de l'ordre de dix fois plus petit et cent fois plus massif que ce qui est observé actuellement.
Le télescope spatial Hubble de la Nasa a détecté six nuages distincts dans les images prises le 28 juillet 1997. © Nasa, JPL, STScI
Un nouveau modèle à la rescousse
Une nouvelle étude, réalisée par les astronomes japonais Shigeru Ida, Shoji Ueta, Takanori Sasaki et Yuya Ishizawa et publiée ce lundi 30 mars 2020 dans Nature Astronomy, présente un modèle théorique dans lequel la formation des satellites d'Uranus est régulée par l'évolution du disque produit par l'impact. Le modèle est contraint par la période de rotation de la planète, 17,2 heures, et l'inclinaison de son axe, 98 degrés.
Étant donné que la température de vaporisation de l'eau est relativement faible et que, en raison de leur distance au Soleil, tant Uranus que l'impacteur étaient vraisemblablement constitués essentiellement de glaces, le disque produit par l'impact a certainement été en grande partie vaporisé. Le modèle prédit que le disque a perdu une quantité importante de vapeur d'eau et s'est étendu jusqu'à atteindre les dimensions du système uranien actuel, jusqu'à ce que le disque refroidisse suffisamment pour que la vapeur se condense sous forme de glace et que l'accrétion de particules glacées commence. À partir de la distribution prédite des glaces condensées, une simulation à N corps a permis de reproduire la configuration masse-orbite des satellites d'Uranus.
Ce scénario contraste avec le modèle de l'impact géant supposé être à l'origine de la formation de la Lune. En effet, dans le cas du satellite de la Terre, environ la moitié du disque condensé (solide ou liquide) compact produit par l'impact a immédiatement été incorporée à la Lune lors de l'impact.
Un modèle aussi pour d'autres planètes
Selon les auteurs de l'étude, leur modèle fournit un scénario général pour la formation des satellites de géantes de glaces, scénario qui est complètement différent de ceux pour la formation des satellites des géantes gazeuses ou des planètes telluriques. Notamment, leur modèle pourrait s'appliquer aux régions internes du système neptunien, où les perturbations de Triton (que l'on pense être une planète naine capturée par Neptune) auraient été faibles. Les observations semblent par ailleurs montrer que nombre d'exoplanètes de type superterre seraient constituées de grandes quantités de glace d'eau, donc ce modèle pourrait aussi donner un aperçu des satellites glacés auxquels on pourrait s'attendre autour de ces planètes.
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