Le centre de notre galaxie est traversé par une barre d’étoiles, tournant dans le même sens que la Voie lactée. Des scientifiques viennent de constater que cette structure tourne plus lentement. La matière noire serait à l’origine de ce ralentissement.
Dans une étude publiée au sein de la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, relayée par l’University College de Londres (UCL) le 14 juin 2021, ces chercheurs soulignent que « de récentes études fournissent systématiquement des preuves d’une barre lente, bien que la vitesse précise de la barre n’ait pas encore été estimée ». Ils proposent leur mesure du phénomène : la barre de la Voie lactée aurait connu un ralentissement de sa rotation d’au moins 24 % depuis sa formation.
Afin de mesurer enfin le ralentissement de ce mouvement, les scientifiques ont utilisé des observations du satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne (ESA), lancé en 2013 pour mener une mission d’astrométrie — la branche de l’astronomie consacrée à l’étude de la position, de la distance et du mouvement des étoiles. C’est tout particulièrement un courant d’étoiles, baptisé « Hercule » (« Hercules stream » en anglais dans l’étude), qui a retenu leur attention.
L’affaire durait depuis 2019, pendant quelques mois, la géante rouge Bételgeuse, presque un milliard de fois plus volumineuse que le Soleil, avait vu sa luminosité baissé d’environ 35 %. S’agissait-il d’un signe avant-coureur de son explosion en supernova ? Il ne semble pas car une explication plus prosaïque est aujourd’hui confirmée par des observations d’astronomes ayant utilisé des instruments du VLT de l’Eso.
L’Humanité connaît de longue date l’étoile Bételgeuse car c’est l’une des étoiles les plus brillantes de la constellation d’Orion. Mais c’est seulement au XXe siècle que l’on a pu connaître sa taille et elle fut même la première étoile dont le diamètre a été déterminé. En 1921, en effet, les astronomes Michelson et Pease utilisèrent la technique de la synthèse d’ouverture, imaginée par Hippolyte Fizeau, pour déterminer le diamètre apparent des étoiles par des méthodes interférométriques. Il devient alors clair que l’on était en présence d’une supergéante rouge presque mille fois plus grosse que le Soleil et, étant donné sa température de surface, cent mille fois plus lumineuse.
Les progrès fulgurants, après la Seconde Guerre mondiale, dans la théorie de la structure et de l’évolution stellaire, grâce au développement de l’astrophysique nucléaire, ont fait que Bételgeuse intéresse beaucoup les astrophysiciens car elle est susceptible de nous donner des clés pour comprendre plus précisément comment de telles étoiles, très massives, terminent leur vie au bout de seulement quelques millions d’années.
En effet, on sait depuis des dizaines d’années qu’il existe une relation entre la masse d’une étoile, sa luminosité et son temps de vie. Plus une étoile est massive, plus la température en son centre est élevée. Il en résulte que certaines réactions de fusion thermonucléaire sont possibles, dégageant les énormes quantités d’énergie nécessaires pour produire une pression de rayonnement capable de s’opposer à celle qui résulte de la propre gravité de l’étoile, en l’occurrence celles du cycle CNO.
Ce faisant, elle consomme son carburant thermonucléaire à un rythme si rapide que son temps de vie se compte en quelques millions d’années plutôt qu’en milliards d’années, comme c’est le cas pour le Soleil. Comme on estime que la géante rouge est née il y a environ 8 millions d’années, on a de bonnes raisons de penser que, dans quelques milliers ou centaines de milliers d’années très probablement, Bételgeuse explosera en supernova. Comme elle n’est située qu’à 640 années-lumière environ, l’explosion produira sur Terre un spectacle impressionnant, visible en plein jour.
Un caprice d’une étoile variable ou un nuage de poussières ? Bételgeuse est donc très étudiée et, lorsque des observations fin 2019 et début 2020 ont commencé à montrer que l’astre devenait beaucoup moins lumineux, la nouvelle a été très médiatisée tandis que les astrophysiciens étaient devenus songeurs. Fallait-il craindre l’imminence de l’explosion de la géante rouge ? Comment de toute façon expliquer cette baisse de luminosité ?
Futura avait consacré de nombreux articles à cette question dont ceux que l’on peut lire sous celui-ci. L’astrophysicienne Sylvie Vauclair nous y rappelait notamment que la supergéante rouge est une étoile variable et que, pour cette raison, nous n’étions peut-être, et même probablement, que face à un de ses multiples cycles de variations et pas du tout en face des prémices de son explosion.
Sylvie Vauclair avançait une autre explication, moins probable, selon elle : « Bételgeuse, qui émet en permanence de forts vents stellaires, aurait émis une bouffée de gaz et de poussières particulièrement importante, qui la cacherait partiellement avant de s’évaporer complètement ».
Cette hypothèse était aussi envisagée par l’astronome Miguel Montargès, de l’Observatoire de Paris, en France, et de la KU Leuven, en Belgique. Avec son équipe, il avait eu recours aux instruments du VLT implanté au sommet du Cerro Paranal, au Chili, pour étudier Bételgeuse. Dans un communiqué de l’ESO, il expliquait travailler « actuellement sur deux scenarii : l’un repose sur un refroidissement de la surface généré par une activité stellaire exceptionnelle, l’autre sur l’éjection de poussière le long de la ligne de visée. Bien sûr, notre connaissance des supergéantes rouges demeure aujourd’hui encore incomplète. Des études sont en cours, une surprise est donc toujours susceptible de se présenter ».
La production de grains présolaires en direct Miguel Montargès et l’astrophysicienne Emily Cannon, de la KU Leuven, reviennent aujourd’hui sur l’énigme de la baisse de luminosité de Bételgeuse dans un autre communiqué de l’Eso où ils font savoir qu’eux et leurs collègues pensent vraisemblablement avoir résolu l’énigme. La solution complète est exposée dans un article publié dans la célèbre revue Nature, et sans faire durer plus longtemps le suspens, il s’agirait bien de la formation rapide d’un nuage de poussières, à partir d’une bulle de gaz chaud, refroidie et condensée, produite par l’extraordinaire état convectif de Bételgeuse et qui a été éjectée par l’astre peu avant sa baisse de luminosité apparente.
Ce résultat est le produit d’observations faites en continuant à surveiller l’étoile depuis 2019 avec le VLT en mobilisant l’instrument Sphere (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) pour obtenir une image directe de la surface de Bételgeuse, ainsi que les données de l’instrument Gravity du Very Large Telescope Interferometer (VLTI) afin de surveiller Bételgeuse tout au long de la diminution de sa luminosité ; ces observations se sont poursuivies aussi après avril 2020, période où l’étoile avait retrouvé sa luminosité normale. L’interprétation de ces observations va dans le même sens que celle tirée des données collectées par Hubble et dont Futura faisait état dans le précédent article ci-dessous.
Toujours est-il que « nous avons assisté en direct à la formation de ce que l’on appelle la poussière d’étoile », explique donc Miguel Montargès. Ce n’est pas anodin car, comme le mentionne aussi dans le communiqué de l’Eso, Emily Cannon : « La poussière expulsée des étoiles froides en fin de vie, comme celle dont nous venons d’être témoins, pourrait constituer les briques élémentaires des planètes telluriques et de la vie ».
Depuis plus de 10 milliards d’années, les galaxies et les amas de galaxies se rassemblent pour former des sortes de filaments cosmiques interconnectés longs de centaines de millions d’années-lumière. Des observations soutiennent maintenant la thèse que ces filaments sont animés de mouvements de rotation qui les rendent torsadés. On ne sait pas encore très bien pourquoi mais certaines pistes sont prometteuses.
Les étoiles tournent, les galaxies spirales tournent, or il existe une loi de la physique qui s’appelle la conservation du moment cinétique. Des astres ne peuvent donc pas se mettre à tourner spontanément et il faut donc expliquer d’où provient leur rotation. Comme on peut associer des moments cinétiques à divers objets dont la somme doit se conserver, il est donc possible de faire intervenir des transferts entre ces différents moments cinétiques. Ainsi, le ralentissement de la rotation de la Terre du fait des forces de marée mutuelles avec la Lune conduit le moment cinétique orbital de notre satellite naturel à augmenter alors que le moment cinétique propre de notre Planète bleue diminue et que la Lune s’en éloigne donc.
Dans un nuage interstellaire moléculaire en cours d’effondrement, la matière devient turbulente et se fragmente en nuages plus petits en rotation dans différents sens alors que le nuage initial pouvait très bien ne pas être en rotation avec donc un moment cinétique total nul. Les cosmogonistes modernes cherchant à expliquer la naissance des galaxies et des grandes structures qui rassemblent ces galaxies en amas font également intervenir un effondrement gravitationnel.
Les grandes campagnes d’observations comme celle du Sloan Digital Sky survey (SDSS) nous ont permis de cartographier jusqu’à un certain point l’Univers observable en montrant que les amas de galaxies se rassemblaient au cours du temps dans des filaments enlaçant des sortes de bulles, des « vides cosmiques » beaucoup moins riches en galaxies et en gaz que ces filaments. L’échelle caractéristique de ces structures est de l’ordre de quelques centaines de millions d’années-lumière.
Les grandes structures cosmiques sont reproductibles par des superordinateurs
On sait reproduire grâce à des simulations numériques jusqu’à un certain point ces structures cosmiques (comme le montre la vidéo en tête d’article) en supposant que le Big Bang a produit en plus des particules baryoniques que composent les noyaux connus sur Terre et dans le Système solaire des particules dites de matière noire dont on sait seulement, pour l’essentiel et si elles existent, qu’elles ne doivent pas, ou pour le moins très peu, être capables d’émettre des rayonnements électromagnétiques.
Dominante en masse par rapport aux baryons, les distributions de particules de matière noire se seraient effondrées gravitationnellement les premières très rapidement, entrainant celles des distributions de baryons. Les premières simulations numériques n’utilisaient donc que des particules de matière noire car ce sont elles qui devaient produire les principaux effets et surtout, on ne disposait pas de la puissance de calcul nécessaire pour tenir compte de la rétroaction du comportement des baryons sur les distributions de matière noire et sur l’effondrement de la matière normale elle-même. Mais au cours du début du XXIe siècle, cela a changé et de plus en plus, les astrophysiciens ont pu introduire des effets comme ceux du souffle des explosions de supernovae ou encore des vents galactiques des trous noirs supermassifs. L’accord entre les observations et les simulations numériques n’a alors fait que s’améliorer, jusqu’au point par exemple de permettre la révolution du paradigme de la croissance des galaxies, basé désormais sur celui des courants froids.
Toutefois, en continuant à analyser les données du SDDS, en particulier celles donnant accès aux mouvements des galaxies dans les filaments cosmiques, des astronomes de l’Institut Leibniz d’Astrophysique de Potsdam (AIP) en Allemagne, en collaboration avec des collègues en Chine et en Estonie, pensent maintenant avoir fait une découverte étonnante et même fascinante.
Ils expliquent en effet dans un article publié dans le prestigieux journal Nature Astronomy, et pour une fois en accès libre, que des mesures de décalages Doppler vers le rouge et le bleu, subtilement analysées, ont révélé ce que personne n’avait encore vu. Non seulement on peut trouver des galaxies et des amas galactiques en rotation mais les filaments eux-mêmes, formés de galaxies et d’amas de galaxie, sont grossièrement en rotation sur des centaines de millions d’années-lumière alors qu’ils n’ont qu’un diamètre de l’ordre de quelques millions d’années-lumière.
Noam Libeskind, le cosmologiste initiateur du projet à l’AIP précise au sujet de cette découverte dans un communiqué de l’institut Leibniz que : « À ces échelles, les galaxies se comportent comme des particules de poussière. Elles se déplacent sur des orbites en forme d’hélices ou des tire-bouchons, virevoltant autour du milieu du filament tout en le longeant. Un tel mouvement de rotation n’avait jamais été vu auparavant à des échelles aussi énormes, et cela implique qu’il doit y avoir un mécanisme physique encore inconnu responsable de couples de force mettant en rotation ces objets ».
Tidal Torque Theory ou matière noire quantique superfluide ?
Que penser de l’affirmation dans la dernière phrase ? Remarquablement, et comme le signalent les auteurs de l’article dans Nature Astronomy, une autre équipe de chercheurs est arrivée, presque en même temps qu’eux, à la conclusion que les filaments cosmiques devaient exhiber des mouvements de rotation à grandes échelles, mais sur des bases théoriques cette fois.
Ainsi, Mark Neyrinck, de l’université du Pays basque, à Bilbao en Espagne, a mené des recherches avec ses collègues qui ont abouti à un article publié dans la célèbre Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). En étudiant les données générées par une fameuse simulation numérique avec des particules de matière noire, la Simulation du Millénaire (Millennium Simulation), ces chercheurs ont montré qu’il devait bien y avoir des mouvements tourbillonnant dans les filaments cosmiques et en avaient fait part à l’équipe de Noam Libeskind.
Selon eux, ces mouvements s’expliqueraient bien dans le cadre du modèle cosmologique standard et en faisant intervenir un mécanisme bien connu esquissé au début de cet article et que cosmologistes et astrophysiciens appellent la Tidal Torque Theory (TTT). Mais de quoi s’agit-il ?
Pour le comprendre, il faut rappeler que l’on a pensé un temps que la structure spirale des galaxies, et surtout leur rotation, était un reste d’un état de turbulence du fluide de matière initialement sous forme de plasma laissé par le Big Bang, et composé ensuite essentiellement d’hydrogène et d’hélium. C’est une idée qui avait été avancée par von Weizsacker (1947) et Gamow (1952). Mais comme l’explique le prix Nobel de Physique James Peebles dans son célèbre ouvrage Principles of Physical Cosmology, cette idée a été abandonnée, dans sa forme initiale en tout cas, car en contradiction avec les observations des prédictions que l’on en a tiré plus tard dans le cadre la théorie du Big Bang. Fred Hoyle, vers 1950, puis Peebles lui-même à partir de 1969, vont expliquer la rotation des galaxies par les effets de couple des forces de marée entre galaxies naissantes, précisément dans le cadre de la Tidal Torque Theory.
L’idée est, comme on l’a dit, de partir avec un nuage de matière inhomogène en effondrement gravitationnel. Il va se fragmenter en nuages plus petits pouvant devenir en rotation sur eux-mêmes parce que le moment cinétique total du nuage se répartit alors entre les nuages eux-mêmes en rotation et les mouvements orbitaux de ces nuages les uns autour des autres en interaction par des forces de marée comme c’est le cas entre la Terre et la Lune.
Toutefois, toujours dans le cadre du modèle cosmologique standard avec matière et énergie noire, Mark Neyrinck et ses collègues suggèrent également une autre piste basée sur l’hypothèse que la matière noire se comporte en fait comme un superfluide quantique. On sait qu’il peut se produire des phénomènes intéressants avec des lignes de tourbillons dans de tels superfluides par les expériences faites et les théories concernant l’hélium 4 superfluide.
Suivez avec nous la 2e sortie de Thomas Pesquet, astronaute français de l’ESA, à l’extérieur de l’ISS, dans le cadre de sa mission Alpha. Objectif : installer le 1er des 6 panneaux solaires de nouvelle génération de la Station spatiale internationale, utilisant la technologie Rosa (Roll-Out Solar Array). Durée : entre 6 et 8 heures.
Commentaires : Sébastien Rouquette, ingénieur en vols habités au CADMOS (CNES) Animé par Alice Thomas et Sylvain Charrier (CNES). Nos invités : Philippe Perrin (ancien astronaute du CNES), Hervé Stevenin (instructeur au centre des astronautes européens de Cologne, ESA), Christian Elisabelar (ingénieur alimentation bord et équipement électrique, CNES), Laurent Ballesta (explorateur photographe naturaliste), les youtubeurs Vicnet et Yorzian… 💻 Pour en savoir plus sur la mission Alpha : https://missionalpha.cnes.fr/fr/
Quelque part dans le centre de la Voie lactée, les astronomes ont découvert une drôle d’étoile. En avril 2012, elle a presque entièrement disparu du ciel. Puis elle est réapparue quelques mois plus tard. C’est la seule fois que VVV-WIT-08 a ainsi clignoté en 17 ans d’observation. Les chercheurs s’interrogent quant à la nature de l’objet qui l’a momentanément cachée à notre vue.
Des étoiles dont la luminosité est changeante, ce n’est pas exceptionnel. Mais celle que les astronomes appellent VVV-WIT-08 a quelque chose de particulier. Des chercheurs, entre autres de l’université de Cambridge (Royaume-Uni), l’ont débusqué dans les données recueillies par le télescope Vista (Chili), exploité par l’Observatoire européen austral (ESO). Depuis des années, il observe un milliard d’étoiles, justement pour en pointer à la luminosité variable.
« Parfois, nous trouvons des étoiles variables qui n’entrent dans aucune catégorie établie. Nous les surnommons les objets « WIT » », raconte Philip Lucas, chercheur à l’université d’Hertfordshire (Royaume-Uni), dans un communiqué de l’université de Cambridge. Les astronomes ont, en l’occurrence, vu la luminosité de VVV-WIT-08 diminuer d’un facteur 30, jusqu’à presque la faire disparaître dans le ciel — elle a perdu 97 % de sa luminosité –, avant qu’elle s’illumine à nouveau plusieurs semaines plus tard.
Une nouvelle classe d’étoiles binaires ? Comme VVV-WIT-08 est située près du centre de la Voie lactée, dans une région dense, les chercheurs ont d’abord pensé au passage inopiné d’un objet sombre devant l’étoile. Mais les simulations montrent que pour cela, il faudrait un grand nombre de tels objets flottant dans notre Galaxie.
Les chercheurs pensent donc que VVV-WIT-08 pourrait appartenir à une nouvelle classe de système d’étoiles binaires dites « géantes clignotantes ». Il s’agirait d’une étoile géante, 100 fois plus grande que notre Soleil, éclipsée une fois toutes les quelques décennies par un compagnon encore inconnu. Une étoile ou une planète, entourée d’un disque opaque capable d’éclipser l’étoile géante.
Notez qu’au moins deux autres systèmes semblables sont connus des astronomes. L’étoile géante Epsilon Aurigae est en partie éclipsée par un énorme disque de poussière tous les 27 ans. Elle ne s’assombrit alors toutefois que d’environ 50 %. Le système TYC 2505-672-1, quant à lui, détient le record actuel du système d’étoiles binaires à éclipses avec la plus longue période orbitale. 69 ans, ce n’est pas rien. Mais VVV-WIT-08 viendra-t-elle le détrôner ?
Les scientifiques de l’Institut d’astronomie de l’université de Cambridge, au Royaume-Uni, viennent de découvrir une étoile géante au milieu de la Voie lactée. Un astre 100 fois plus gros que le soleil.
Cela semblait sortir de nulle part, a expliqué le Dr Leigh Smith, scientifique à l’Institut d’astronomie de l’Université de Cambridge, au quotidien britannique The Guardian. Il y a quelques jours, les scientifiques ont découvert une étoile étonnante. Tapie dans l’ombre de la Voie lactée depuis des années, elle a retrouvé sa luminosité ces cent derniers jours.
Cette étoile, située à 25 000 années-lumière de la Terre, avait perdu 97 % de sa luminosité entre 2012 et 2021. Mais a retrouvé toute sa lumière en une centaine de jours. | PHOTO D’ILLUSTRATION : PIXABAY
L’étoile se trouve à 25 000 années-lumière de la Terre Résultat : les astronomes de l’Université de Cambridge ont découvert une étoile d’un gabarit exceptionnel. Situé à 25 000 années-lumière de la Terre, au cœur même de la Voie Lactée, cet astre présente des mensurations impressionnantes. Elle est 100 fois plus grosse que le soleil. C’est dire.
Les astronomes ont remarqué la mystérieuse étoile obscurcie grâce aux données recueillies par le télescope Vista, exploité par l’Observatoire européen austral au Chili. Et l’ont baptisée : VVV-WIT-08. Cet instrument permet d’observer un milliard d’étoiles depuis près d’une décennie.
L’obscurité temporaire causée par la superposition d’un autre astre Mais alors comment les scientifiques ont-ils pu passer à côté d’une étoile si imposante pendant des années ? D’après le journal britannique, cela s’expliquerait par la luminosité variable de l’étoile. En effet, cette dernière a perdu 97 % de sa luminosité entre 2012 et 2021. Mais vient de retrouver un niveau normal ces 100 derniers jours.
Cette obscurité temporaire pourrait s’expliquer par la proximité immédiate d’une étoile ou d’une planète. Entourée d’un disque de poussières, elle aurait agi comme une éclipse sur la fameuse VVV-WIT-08. Impossible donc, d’observer cette étoile depuis la Terre. Ces étoiles dites clignotantes sont encore un mystère pour les scientifiques, bien que plusieurs cas aient été récemment observés.
Le volcanisme de Io, l’une des lunes de Jupiter, est sans commune mesure avec celui qui a lieu sur Terre actuellement. On a de bonnes raisons de penser qu’il existe des périodicités dans les éruptions du volcan Loki Patera associé à un lac de lave d’environ 200 kilomètres de diamètre. On prévoyait son éruption pour 2019 mais Loki nous a joué un tour.
En septembre 2019, l’astrophysicien Franck Marchis, membre de l’Institut Seti et associé au développement de l’eVscope d’Unistellar, avait savoir via son compte Twitter que sa collègue, Julie Rathbun, du Planetary Science Institute avait fait une très intéressante prédiction pour les passionnés de volcans dans le Système solaire. Comme Futura l’expliquait dans le précédent article ci-dessous, la planétologue, en compagnie d’autres chercheurs, avait annoncé à l’occasion de l’European Planetary Science Congress (EPSC), qu’elle avait de bonnes raisons de penser qu’une éruption importante allait se produire au niveau de Loki Patera ce mois de septembre 2019.
Parmi les plus de 150 volcans actifs connus pour le moment de la noosphère sur Io, Loki Patera est le plus impressionnant. De facto, à moins que Vénus ne nous réserve des surprises dans une décennie avec les missions Veritas et Davinci+ de la Nasa et EnVision de l’Esa, le volcan Loki, bien sûr nommé en référence au dieu de la malice, de la discorde et des illusions dans la mythologie nordique, est le plus grand en activité dans le Système solaire.
Loki fait son show sur Io depuis avril 2021 À l’occasion de la sortie de la série associée au héros éponyme de Marvel, Julie Rathbun s’est fendue de commentaires sur Twitter sur ce qui était finalement advenu de sa prédiction en 2019. La chercheuse à l’époque avait bien précisé que « Loki a été nommé d’après un dieu tricheur… Au début des années 2000, une fois que le cycle de 540 jours avait été mis en évidence, le comportement de Loki avait changé et il n’a plus manifesté de comportement périodique jusqu’en 2013 ».
« Loki est le volcan le plus grand et le plus puissant du Système solaire. Il est assez grand pour que si on le mettait sur Terre, il occuperait la majeure partie de la Californie du Sud. Loki est si brillant dans l’infrarouge que même si Io est loin (~ 5 fois plus que le Soleil, en orbite autour de Jupiter), nous pouvons voir Loki depuis la Terre si nous utilisons le bon télescope ».
« Nous utilisons l’Infrared Telescope Facility (IRTF) à Hawaï pour regarder Io dans l’infrarouge, une longueur d’onde où les volcans chauds brillent. Nous laissons également Io entrer dans l’ombre de Jupiter pour qu’il n’y ait pas de lumière solaire réfléchie. Voici Io et Jupiter sur la photo, avec presque toute la lueur d’Io provenant de Loki. Nous observons Io et Loki comme ça depuis plus de 20 ans. Et Loki est toujours au moins un peu actif. Mais, Loki subit des « pics de brillance », où il est environ 10 fois plus lumineux que lorsqu’il n’est pas dans un tel pic. Je dis essentiellement que Loki est « On » ou « Off » même dans ce dernier cas, il n’est pas complètement sans activé. Et il entre en éruption périodiquement, avec une périodicité réelle et prévisible. Actuellement, Loki est « On » et ce, depuis au moins avril. Nous l’avons examiné environ une fois par semaine depuis lors ».
Les aurores boréales ont toujours fait lever les yeux des Hommes au ciel. Les astronomes savent qu’elles naissent de particules soufflées jusqu’à la Terre par les tempêtes solaires. Mais les mécanismes qui se cachent derrière restent difficiles à élucider. Aujourd’hui, des chercheurs ont pour la première fois réussi à mesurer en laboratoire l’un des processus soupçonnés.
Le spectacle des aurores boréales est un spectacle merveilleux. Depuis la nuit des temps, il fascine les Hommes. Plus récemment, les chercheurs ont théorisé l’origine du phénomène. Mais ils n’avaient encore jamais pu apporter la preuve de leurs hypothèses. C’est désormais chose faite grâce à des physiciens de l’université de l’Iowa (États-Unis). Du moins pour les aurores polaires dites de forme discrète.
Ce sont les plus connues. Elles se présentent comme de longs arcs, des rideaux de lumière ondulants. Elles sont produites par de puissantes ondes électromagnétiques, les ondes d’Alfvén. Elles-mêmes naissent dans les orages géomagnétiques. Et elles accélèrent les électrons vers la Terre, les amenant à allumer dans le ciel ces bandeaux de couleurs féériques. Voici pour la théorie qui date d’il y a plus de quarante ans. Une théorie soutenue par quelques mesures satellite qui semblent bien révéler la présence d’ondes d’Alfvén voyageant vers la Terre au-dessus des aurores boréales.
Résultat de plusieurs décennies de travail, une étude démontre aujourd’hui expérimentalement les mécanismes physiques de l’accélération des électrons par les ondes d’Alfvén. Dans leur expérience, les chercheurs ont lancé de telles ondes dans la chambre du Large Plasma Device de l’université de Californie à Los Angeles (États-Unis). Un cylindre de 20 mètres de long et de 1 mètre de diamètre. Ils ont ensuite mesuré l’accélération des électrons. Les simulations numériques et la modélisation mathématique montrent que la signature de cette accélération concorde bien avec celle prédite pour l’amortissement de Landau.
Des électrons comme des surfeurs L’amortissement de Landau ? Pour comprendre, remontons le fil de l’histoire. Et rappelons que les éruptions solaires ou les éjections de masse coronale peuvent perturber fortement le flux du vent solaire. De quoi déclencher des tempêtes géomagnétiques sur la Terre. Elles s’accompagnent de certaines des manifestations aurorales les plus intenses. Dans la magnétoqueue distante de la Terre, les tempêtes géomagnétiques sont à l’origine d’un processus de reconnexion magnétique. Les lignes de champ se brisent et se reforment, pour finalement revenir vers la Terre. Un peu comme un élastique étiré et soudainement relâché. Ce rebond du champ magnétique lance des ondes d’Alfvén qui se déplacent vers notre Planète le long du champ magnétique.
Cela fait partie des moments importants d’une mission à bord de l’ISS. Mercredi 16 et dimanche 20 juin, Thomas Pesquet fera deux sorties dans l’Espace
Thomas Pesquet va pouvoir s’échapper quelques instants des 388 m3 de volume habitable de la Station spatiale internationale (ISS) dans laquelle il est confiné depuis le 23 avril. Pas une, mais deux fois même. Car l’ISS va bénéficier de deux nouveaux panneaux solaires flambant neufs. Et c’est l’astronaute français, avec l’Américain Shane Kimbrough, qui vont les installer.
Deux sorties d’environ 6h30 chacune Le duo effectuera deux sorties dans l’espace, mercredi et dimanche, pour cette opération. « Chacune d’elles devrait durer approximativement 6h30 », détaille la Nasa dans un communiqué.
La mission a son importance. En orbite autour de la Terre à une altitude maintenue entre 330 et 420 km, l’ISS dépend en grande partie de ses huit panneaux solaires pour assurer son approvisionnement en électricité. D’une superficie totale de 2.500 m², ils sont actuellement capables de générer jusqu’à 160 kilowatts de puissance pendant la journée orbitale, dont environ la moitié est stockée dans les batteries de la station pour être utilisée lorsqu’elle n’est plus exposée au soleil.
L’astronaute français Thomas Pesquet lors de sa deuxième sortie dans l’espace, le 24 mars 2017. — Handout / NASA / AFP
Augmenter la capacité de production d’énergie solaire de l’ISS Ces huit panneaux fonctionnent bien. « Mais ils ont commencé à montrer des signes de dégradation, comme prévu puisqu’ils ont été conçus pour une durée de vie de quinze ans », explique la Nasa. Plusieurs ont atteint cet âge, voire largement dépassé, « la première paire de panneaux solaires ayant été installée en décembre 2000 », détaille l’agence spatiale américaine.
Les deux nouveaux panneaux à installer – fournis par Boeing et qui ont la particularité de pouvoir être transportés enroulés, ont été acheminés jusqu’à l’ISS, le 5 juin dernier par le cargo Dragon de Space X. Une fois déployés, ils s’étalent sur six mètres de large et 19 mètres de long. Thomas Pesquet et Shane Kimbrough ont pour mission de les installer devant six des huit panneaux solaires actuels. Avec une belle plus-value attendue à la clé puisque la capacité de production d’électricité de l’ISS devrait bénéficier de 20 à 30 % d’énergie supplémentaire et passer d’une capacité de production maximale de 160 kilowatts à 215. Avec ces deux nouveaux panneaux, la station spatiale aura aussi l’assurance d’avoir de l’énergie jusqu’en 2030.
Troisième et quatrième sorties dans l’Espace pour Pesquet Avec cette mission, Thomas Pesquet connaîtra ses troisième et quatrième sorties dans l’Espace. Il avait effectué les deux premiers lors de sa première mission à bord de l’ISS, entre novembre 2016 et juin 2017, déjà avec Shane Kimbrough, qui a déjà six sorties extra-véhiculaires au compteur.
Ces deux nouvelles expéditions constituent de belles lignes au CV déjà bien rempli de Thomas Pesquet, lui qui prendra aussi le commandement de l’ISS, vers la fin de sa mission. Une première pour un astronaute français.
L’Administration spatiale nationale chinoise (CNSA) vient tout juste de publier quelques photos de Zhurong, le rover qu’elle a posé sur Mars il y a près d’un mois déjà. Des images incroyables… et pourtant bien vraies.
L’une d’entre elles, notamment, a immédiatement suscité les interrogations — parfois même la méfiance — des internautes sur les réseaux sociaux : un portrait du rover Zhurong et de son atterrisseur. Mais par qui cette image étonnante a-t-elle été prise ? Tout simplement par une caméra que Zuhrong a lui-même déposée à une dizaine de mètres de l’atterrisseur avant de revenir poser à côté de lui, précise la CNSA.
En octobre 2020, la sonde spatiale Tianwen-1 — l’engin qui justement, portait le rover Zhurong — avait déjà largué une caméra qui avait permis d’obtenir des photos d’elle-même dans l’espace.
Rappelons que le rover chinois arpentera la région d’Utopia Planitia et qu’il y recherchera des traces d’eau ou de glace qui pourraient aider à déterminer si Mars a jamais abrité la vie.
