Il aura fallu un peu plus d’un mois aux équipes pour basculer en toute sécurité sur l’unité de secours qui gère les observations scientifiques. Le télescope Hubble a repris ses opérations normales ce week-end, et la NASA espère qu’il sera capable de tenir encore plusieurs années.
Avez-vous essayé de l’éteindre et de le rallumer ? Plusieurs semaines de recherches ont été nécessaires avant d’identifier la panne survenue le 13 juin dernier. Mais après une analyse fine des données, les équipes ont identifié le bloc qui posait problème et empêchait l’ordinateur de gestion des instruments scientifiques sur le télescope Hubble d’enregistrer des données.
Il s’agissait du PCU, ou Power and Control Unit, composant qui se charge d’alimenter l’ordinateur et sa mémoire, qui fait partie d’un bloc plus important nommé « SI-C&DH » (Science Instrument Command and Data Handling). Le 14 juillet, les responsables ont pris la décision de basculer sur l’unité SI-C&DH de secours, dont Hubble est heureusement équipé grâce à une redondance de la plupart de ses composants. Un choix prudent, mais qui a porté ses fruits. Le 16 juillet, le télescope a passé avec succès un bilan de santé complet, qui a ouvert la voie à la reprise des observations, dès le 17 juillet.
Depuis samedi, Hubble fonctionne donc à nouveau à plein régime.
Un potentiel encore riche « Hubble est un télescope iconique, qui continue de nous donner les moyens d’observer le cosmos depuis trois décennies », a remarqué l’administrateur de la NASA Bill Nelson, qui a remercié ses équipes pour leur travail. L’agence américaine responsable de Hubble avec l’ESA, espère pousser la durée de vie du télescope pour quelques années encore. Car s’il est vulnérable à ce genre de pannes, tout est pensé pour économiser son potentiel que les contrôleurs de la mission estiment encore élevé. En particulier, des campagnes comparatives pourront être organisées d’ici l’année prochaine entre Hubble et le futur fleuron de l’observation spatiale, le James Webb Space Telescop (JWST)…
Elle vient d’un lieu si lointain qu’il reste mystérieux, même pour les plus éminents scientifiques. Pourtant, la comète Bernardinelli-Bernstein, ou C/2014 UN27, a vraisemblalement décidé de nous rendre visite. Repéré à la mi-juin, ce corps céleste suit une trajectoire qui devrait l’amener à traverser notre système solaire.
La rencontre n’est pas prévue pour tout de suite puisque C/2014 UN27 atteindra son point le plus près de notre Soleil en 2031. En attendant, les astronomes ont bien l’intention de garder les yeux rivés sur cette comète géante venue du nuage d’Oort, qui entoure le système solaire.
Cette insondable sphère constituée d’objets gelés est située à plus de 40.000 unités astronomiques (UA) du Soleil, soit une distance 40.000 fois plus grande que celle qui sépare l’astre solaire de la Terre, selon le Laboratoire national de recherche en astronomie optique-infrarouge de la Fondation américaine pour la science (NOIRLab).
closevolume_off Un très long voyage donc, pour une très grosse comète. Les astronomes s’accordent en effet pour dire qu’elle est la plus grande «découverte à l’époque moderne». A priori «1.000 fois plus massive qu’une comète habituelle», son diamètre est estimé entre 100 et 200 kilomètres.
Malgré ses mensurations impressionantes, C/2014 UN27 ne doit pas être crainte : elle ne représente aucun danger pour la Terre. Lors de son passage le plus proche du Soleil, en 2031, elle restera trop loin pour être visible à l’oeil nu depuis la planète bleue.
UN «PROBLÈME DE CALCUL ÉNORME» Mais, équipés de matériel de pointe, les scientifiques, eux , ne manqueront pas une miette du spectacle. Même si elle a déjà été observée en 2014, cette comète géante, de par sa constitution unique et sa provenance, représente une occasion précieuse d’en apprendre davantage, notamment sur la formation et le mouvement des corps célestes.
Rien que pour détecter sa présence en juin dernier, les astronomes Pedro Bernardinelli et Gary Bernstein, de l’université de Pennsylvanie, ont dû étudier six années de données accumulées dans le cadre du Dark Energy Survey (DES). Ce programme international tente notamment de percer le mystère de l’énergie noire en cartographiant des centaines de millions de galaxies.
«La recherche elle-même a pris entre 15 et 20 millions d’heures à des processeurs, précise Pedro Bernardinelli sur Twitter. Trouver des objets transneptuniens avec le DES est un problème de calcul énorme». D’ailleurs, pendant plusieurs années, de 2014 à 2018, les images fournies par le DES ne permettaient pas de distinguer de «queue», dans la composition de C/2014 UN27.
Elément caractéristique des comètes, cette dernière se forme par évaporation, lorsque ces corps glacés s’approchent de la chaleur du Soleil. La chevelure, ou coma, de C/2014 UN27 est finalement apparue sur des clichés récents, permettant de l’identifier formellement comme une comète. Un pas décisif dans la connaissance de ce corps céleste hors norme, qui n’a pas encore révélé tous ses secrets.
Lancé en 1990, Hubble est actuellement en panne. Une carte mémoire défaillante empêche le télescope de fournir des images depuis le 13 juin dernier. La Nasa tente par tous les moyens de faire repartir ce télescope spatial. Un ordinateur de sauvegarde pourrait être utilisé.
Lancé il y a 31 ans, Hubble ne serait plus opérationnel depuis dimanche 13 juin, rapporte Futura Sciences. Son ordinateur de bord est à l’arrêt. C’est lui qui contrôle l’ensemble des instruments du télescope. L’origine du problème serait une carte mémoire défectueuse. La Nasa, depuis le « Goddard Space Flight Center », a bien tenté de faire redémarrer l’ordinateur le lendemain, sans succès.
Toutefois, l’erreur détectée sur le module de mémoire ne pourrait être qu’un symptôme, a précisé la Nasa dans un communiqué diffusé mardi 22 juin. Un autre composant pourrait être touché. « L’équipe est en train de créer des tests qui seront effectués dans les prochains jours afin de mieux isoler le problème et d’identifier une potentielle solution », indique l’agence spatiale relayée par Le Parisien.
Un ordinateur de sauvegarde Tout n’est pas encore perdu. Le personnel du Goddard Space Flight Center pourra avoir recours à un ordinateur de sauvegarde. Ce matériel a été vérifié au sol avant son installation en 2009 dans le télescope. Mais il n’a jamais été allumé depuis. Plusieurs jours seront nécessaires pour tester cette solution, prévient la Nasa. En cas de succès, les activités scientifiques pourront reprendre.
L’ordinateur défectueux a été construit dans les années 1980. La carte mémoire avait été remplacée lors de la mission de maintenance en 2009. Hubble a connu d’autres problèmes avec ses instruments au cours de son histoire. Son remplaçant, le nouveau télescope spatial, James Webb, n’est toujours pas en orbite. Il devrait être lancé fin 2021. Quand il sera opérationnel, il devrait livrer des images encore plus impressionnantes que celles prises par Hubble.
Pas d’apocalypse géomagnétique à l’horizon mais des phénomènes scientifiques fascinants.
Plusieurs fois dans l’histoire de notre planète, le magnétisme des pôles s’est inversé, laissant ainsi les boussoles pointer l’Antarctique comme étant le nord, au lieu de l’Arctique. Cela peut sembler étrange mais c’est une singularité assez prévisible. Déclenché par la dynamique centrifuge du noyau de la Terre, ce processus d’inversement géomagnétique a lieu depuis la nuit des temps sans qu’on en parle réellement.
Il y a trois ans, la parution d’un livre qui tentait d’expliquer ce phénomène a généré de nombreux articles de presse en ligne, qui tous annonçaient que l’apocalypse était proche. Une apocalypse géomagnétique qui généraliserait les tumeurs cancéreuses, ferait tomber les satellites du ciel et où la vie sur Terre telle que nous la connaissons cesserait d’être.
Il est certain que la vie sur Terre sera sûrement très différente dans quelques milliers d’années. Mais ces acrobaties polaires auront-elles vraiment une influence sur cette évolution ?
Attendez, quoi ? Comment ça ? Nous allons effectivement tous mourir. Mais le fait est que nous n’allons pas périr au prochain inversement géomagnétique, que ce soit maintenant ou plus tard.
Tant mieux. Alors en quoi consiste cet inversement géomagnétique ? Si l’histoire géologique se répète, les pôles magnétiques de la Terre pourraient bien s’inverser. C’est indéniable. À partir des empreintes magnétiques incrustées dans les pierres anciennes, nous savons que durant les 20 derniers millions d’années, le sud et le nord magnétique ont basculé tous les 200 000 à 300 000 ans (la périodicité n’a pas toujours été constante). Le dernier inversement majeur a eu lieu il y a 780 000 ans. Cependant, la position des pôles évolue également entre ces grands changements.
L’inversement géomagnétique a donc pris du retard. Mais des données suggèrent qu’il serait imminent. Cela ne signifie pas pour autant qu’une inversion des pôles va avoir lieu demain ou dans les mois à venir. Je miserais d’ailleurs une belle somme sur le fait que l’Arctique restera le nord encore un bon moment. Aucun de nous n’a cependant de certitudes sur la date du prochain inversement total.
D’accord. Mais si cela arrivait bientôt, serait-ce un problème ? Rien n’est sûr. Les scientifiques estiment que les retournements des pôles passés ont été plutôt lents, le sud et le nord échangeant leurs places sur plusieurs milliers d’années. C’est aussi bon que mauvais si vous êtes inquiets de l’effet que l’inversement géomagnétique pourrait avoir sur la vie sur Terre.
La lenteur du phénomène est positive car elle nous laisse du temps pour nous préparer et anticiper tous les désagréments possibles. L’aspect négatif, c’est que le champ magnétique de notre planète nous protège des radiations cosmiques et solaires. Une inversion prolongée pourrait nous exposer aux radiations plus longtemps que ce qui est aujourd’hui recommandé.
Mais ce n’est pas si dramatique : vous n’allez pas vous réveiller un matin et vous apercevoir que votre smartphone localise la maison du Père Noël dans l’hémisphère sud.
Dommage, tout cela paraît bien ennuyeux. Donc qu’est-ce qui sera concrètement observable ? Le seul effet majeur, qui sera observable avec certitude lorsque l’inversement sera terminé, sera votre boussole vous indiquant que le nord est en Antarctique et que le sud est proche du Canada.
Une autre conséquence intéressante sera pour les animaux qui se servent du champ magnétique pour s’orienter, comme les oiseaux, les saumons ou les tortues de mer. Ils risquent de se perdre dans leur routine. Mais ils s’adapteront certainement pour retrouver un équilibre et la vie suivra son cours. Beaucoup de prophètes de l’apocalypse ont essayé d’associer l’inversement magnétique à une extinction de masse. Mais rien ne permet de le penser, les données ne sont pas là.
Donc il ne faut s’inquiéter de rien ? Pas exactement. Il est vrai que lorsque les pôles s’inversent, le champ magnétique de la Terre peut s’affaiblir. Mais sa puissance est déjà relativement variable donc ce n’est pas si inhabituel. Et d’après la NASA, rien ne laisse penser qu’il pourrait disparaître complètement. Tout simplement parce que ça n’a jamais été le cas.
Cependant, si le champ magnétique s’affaiblit sensiblement et qu’il reste ainsi pendant un certain temps, la Terre sera moins protégée des multiples particules à forte énergie qui flottent en permanence dans l’espace. Ce qui signifie que tout sur la planète sera exposé à de plus grandes quantités de radiation. Au fil du temps, cette exposition pourrait engendrer une augmentation des maladies comme le cancer, et endommager les engins spatiaux et les réseaux électriques.
Ce sont des conséquences pour lesquelles nous pouvons nous préparer. Et tant que la stratosphère est intacte, notre atmosphère peut également faire office de bouclier.
Pour le moment, des toxines cancérigènes sont tous les jours introduites dans notre environnement et la façon dont fonctionne notre écosystème est altérée. Il y a donc de plus graves problèmes dont nous devrions nous inquiéter à court terme.
Maintenant que tout ceci est dit : le bonus de l’affaiblissement de notre champ magnétique est que les aurores boréales seront visibles en basse latitude. Nous aurons un ciel nocturne encore plus magique.
Saint-Exupéry écrivait : « Les étoiles sont belles à cause d’une fleur que l’on ne voit pas ». Il n’imaginait alors certainement pas à quel point cette prose s’appliquerait à la récente découverte de douze nouveaux mirages gravitationnels – des « trèfles cosmiques à quatre feuilles » – par une équipe internationale d’environ 20 chercheurs, pour la plupart Belges et Français.
Ces « mirages cosmiques » sont en fait constitués des images multiples d’un seul et même objet d’arrière-plan : un trou noir supermassif engloutissant gaz et matière à un rythme effréné, équivalant à plusieurs dizaines de fois la masse de la terre par minute. Le cri d’agonie de ce gaz est une gigantesque production d’énergie et de lumière, faisant de ces ogres cosmiques appelés « quasars » des objets parmi les plus lumineux de l’Univers. Cette émission de lumière est due à l’échauffement du gaz lors de sa chute vers le trou noir, d’ordinaire difficile à détecter.
La lumière des quasars en question met une dizaine de milliards d’années à nous parvenir. Nous sommes les témoins contemporains de ce repas cosmique qui s’est déroulé lorsque l’Univers était âgé de deux à trois milliards d’années seulement, à une époque où ces trous noirs étaient encore entourés d’une quantité importante de gaz permettant de maintenir le processus d’accrétion actif. Ces nouvelles lentilles gravitationnelles ont une utilité toute particulière en cosmologie. En effet, elles permettent d’étudier la distribution de matière noire dans les galaxies déflectrices et, parmi d’autres méthodes, d’estimer le taux d’expansion de l’Univers, qui est encore à l’heure actuelle toujours sujet à de vifs débats et études.
Comment la lumière des quasars est démultipliée Durant son long périple à travers le cosmos, il arrive que cette lumière rencontre une galaxie, c’est-à-dire un amas composé de centaines de milliards d’étoiles. Pour un alignement presque parfait entre le quasar, la galaxie et l’observateur, la galaxie joue alors le rôle de « lentille gravitationnelle » : elle amplifie la lumière du quasar d’arrière-plan et peut, dans certaines conditions, produire des images multiples et déformées de ce quasar.
Au premier abord, il peut être surprenant d’imaginer que cette galaxie agisse sur la lumière sans interaction directe avec elle, comme cela serait le cas pour une lentille optique classique via ses propriétés de réfraction. Une analogie commune à cette apparente contradiction est celle des mirages atmosphériques où après une chaude journée d’été, l’air au ras du sol est plus chaud que l’air situé un peu plus haut. Ce gradient de température produit alors une déviation des rayons lumineux, qui se traduit par l’observation de ce qui est probablement le plus connu des mirages : celle d’une étendue d’eau sur un paysage plat, le bleu du ciel se miroitant alors au travers de cette lentille atmosphérique.
Dans le cas des lentilles cosmiques, un autre type d’interaction est à l’œuvre. En effet, la relativité générale, élaborée par Albert Einstein au début du XXe siècle, nous apprend que la présence d’une masse déforme l’espace-temps en son voisinage, donnant de ce fait une explication formelle à l’origine des « forces gravitationnelles » qui rebutaient jusqu’alors les physiciens. Cette courbure locale de l’espace-temps affectant tout aussi bien les objets massifs que les objets dépourvus de masse, elle fait tout autant tomber les pommes sur terre qu’elle permet de dévier les rayons lumineux passant à proximité d’étoiles, de galaxies et même d’amas de galaxies. Cette courbure joue alors le rôle du gradient de température des mirages atmosphériques pour le cas des lentilles cosmiques, d’où leur nom de « lentille gravitationnelle ».
Les effets de telles lentilles peuvent être simulés de manière très réaliste au moyen d’une lentille en forme de pied d’un verre à vin : on peut produire de multiples images de la source d’arrière-plan (ici, pour une source ponctuelle) dans une simple expérience de laboratoire, représentée à gauche sur l’image. Certaines de ces images sont déformées et agrandies, de manière assez similaire à ce qui est observé pour le cas réel du mirage gravitationnel RXJ1131 (au centre). Enfin, dans le cas d’un alignement parfait entre la source, le déflecteur et l’observateur, tel qu’illustré par l’expérience de laboratoire à droite, un anneau de lumière peut être produit, anneau également observé parmi les lentilles gravitationnelles connues, où il prend le nom d’« anneau d’Einstein ».
Comment les astrophysiciens utilisent les lentilles gravitationnelles Ces lentilles gravitationnelles ne sont pas qu’une curiosité observationnelle. Elles consacrent le génie humain dans la faculté qu’il a à comprendre et à modéliser le monde qui l’entoure.
Dans un article précurseur de 1964, Sjur Refsdal montra que le taux d’expansion de l’univers, la fameuse constante de Hubble-Lemaître, peut être mesuré grâce à l’observation des décalages vers le rouge (l’élongation de la longueur d’onde de la lumière, équivalent à un rougissement, est due à l’expansion de l’Univers) de la galaxie déflectrice et du quasar d’arrière-plan, ainsi qu’à la mesure du décalage temporel entre les moments d’arrivée d’un même signal observé dans les différentes images du mirage gravitationnel. En effet, les quasars alternant des périodes de jeûne et d’abondance, ces derniers peuvent présenter une luminosité intrinsèque variable. Les rayons lumineux issus du quasar suivent ensuite des chemins optiques différents, donc de longueurs différentes, et tout soubresaut de luminosité du quasar sera perçu de manière différée dans le temps dans chacune des images du mirage.
Dans le même article, Sjur Refsdal pose les premières briques de la détermination de la masse des galaxies déflectrices à partir de la position et de l’amplification associées à chacune des images du quasar. Par comparaison entre la masse de matière visible dans les galaxies et celle estimée sur base de la méthode des lentilles gravitationnelles, les scientifiques peuvent détecter la présence et étudier la distribution de matière noire au sein des galaxies déflectrices.
Le Français va poursuivre l’installation des nouveaux panneaux solaires de l’ISS, annonce la Nasa ce mardi. Ils remplacent des équipements qui ont déjà plus de vingt ans. Thomas Pesquet sera à nouveau dans le vide sidéral vendredi, neuf jours et cinq jours après ses premières sorties extra-véhiculaire et pour finir le boulot. La troisième sortie de l’astronaute européen depuis l’arrimage du vaisseau « Endeavour » à la Station spatiale internationale, fin avril dernier.
Installation d’un deuxième panneau solaire neuf La Nasa a confirmé ce mardi la programmation d’une sortie supplémentaire, non programmée à l’origine, « afin de poursuivre les mises à niveau du système d’alimentation », après le déploiement du premier panneau solaire réalisé par Thomas Pesquet et son compère Shane Kimbrough, mercredi dernier. Les deux hommes installeront et déploieront le deuxième des six nouveaux panneaux solaires iROSA de l’ISS, avec le Français une nouvelle fois aux commandes de la mission.
Le 16 juin, Kimbrough et Pesquet ont déplacé le premier iROSA sur un support de montage sur la poutre du port 6, où il a été fixé dans sa configuration pliée. Le 20 juin, le duo est ressorti pour achever l’installation. Cette « déambulation » dans l’espace sera la cinquième de Thomas Pesquet, après les deux effectuées lors de son premier séjour, Proxima, en 2017. Elle est programmée à 14h, heure française, pour une durée d’environ six heures et demie.
Le satellite japonais Hinode a capturé des images de l’éclipse solaire du 10 juin au rayon X. L’agence spatiale du pays a publié une animation sur laquelle on distingue la couronne solaire.
De nombreuses photos de l’éclipse solaire partielle qui s’est déroulée le 10 juin ont été partagées sur les réseaux sociaux. Mais certains clichés n’avaient pas encore été publiés, comme ceux qui ont été pris aux rayons X, rapporte Numerama.
L’Institut des sciences spatiales et astronautiques de la Jaxa, l’Agence d’exploration aérospatiale japonaise, a publié sur Twitter ce lundi 21 juin une animation du phénomène.
Celle-ci reprend les images capturées par un de leur satellite. « Ce film montre la vue capturée par le télescope à rayons X embarqué par Hinode », souligne l’agence spatiale.
Ces mêmes images ont été dévoilées par la NASA sur YouTube quelques jours avant. Le satellite Hinode, qui a été lancé en 2006, est une coopération entre la Jaxa, la NASA, l’ESA et l’UK Space Agency.
« Berceau des éruptions solaires » Pour prendre de telles images, il fallait se situer au-delà de l’atmosphère terrestre, sans quoi cette dernière aurait perturbé les observations. Sur ces images, le soleil et la couronne solaire sont partiellement éclipsés par la lune, détaille le média en ligne.
Il s’agit d’un plasma dont la température dépasse un million de degrés. C’est « le berceau des éruptions solaires et des éjections de masse coronale qui dominent l’espace entre le Soleil et la Terre », a commenté la NASA.
Des éclipses facilement observables pour le satellite « C’était la première fois qu’il y avait une éclipse solaire aussi profonde en juin, lorsque le Soleil est éclipsé par la Terre pour une durée maximale à chaque orbite », s’est réjoui un membre de la Jaxa cité par son agence dans un tweet.
Le satellite Hinode permet d’observer des éclipses solaires régulièrement, tous les six mois.
La période du solstice d’été dans l’hémisphère nord est particulièrement propice à l’observation des éclipses pour Hinode, note Numerama. Notre planète semble éclipser le soleil durant un maximum de 20 minutes à chaque orbite héliosynchrone, qui dure un peu moins de 100 minutes.
Cette sortie extravéhiculaire de plus de sept heures a été contrariée par des problèmes sur la combinaison de Shane Kimbrough et lors du déploiement du panneau solaire à installer.
Un repos bien mérité. L’astronaute français Thomas Pesquet a regagné sans encombre l’intérieur de la Station spatiale internationale, mercredi 16 juin, au terme d’une troisième sortie dans l’espace mouvementée. Cette opération de plus de sept heures a été troublée par plusieurs contretemps, qui ont empêché le Normand et son coéquipier américain Shane Kimbrough de remplir leurs objectifs.
Capture d’écran de la sortie extravéhiculaire de Thomas Pesquet hors de l’ISS, le 16 juin 2021. (NASA TV / AFP)
A mi-parcours, la mission a dû être temporairement mise sur pause à cause de soucis concernant la combinaison de Shane Kimbrough. Les équipes de la Nasa ont observé une interruption dans la transmission des données permettant de contrôler l’état de son scaphandre, ainsi qu’un soudain pic de la pression de son système de refroidissement.
L’astronaute a dû revenir dans le sas de l’ISS et opérer une réinitialisation, avant de ressortir. Pendant ce temps, Thomas Pesquet l’attendait, accroché par les pieds à un bras robotique. La mission a finalement repris, les données de contrôle étant stabilisées. Shane Kimbrough n’a à aucun moment été « en danger », a assuré la Nasa. Mais une précieuse heure a été perdue.
Une sortie « compliquée », d’après la Nasa Les deux astronautes ont ensuite déplacé le panneau solaire qu’ils devaient installer, replié sur lui-même en un gros rouleau d’environ 350 kg. Ils l’ont fixé et ont tenté de le déplier, mais un problème d’alignement est venu interférer avec le mécanisme, empêchant son déploiement. Ils ont alors regagné l’intérieur de la Station. « Vous avez fait un travail fantastique aujourd’hui », leur a assuré la responsable de la Nasa qui était en permanence en contact avec eux.
« C’était une EVA [sortie extravéhiculaire] compliquée », a-t-elle reconnu. Les deux hommes effectueront toutefois une deuxième sortie, dimanche, afin de continuer l’installation de nouveaux panneaux solaires, destinés à augmenter les capacités de production d’énergie de l’ISS. La Nasa doit désormais décider si les astronautes finiront l’installation du premier panneau ou s’ils s’attèleront au deuxième, comme envisagé initialement.
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.
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.
