Vivons-nous dans un univers-bulle en expansion dans une autre dimension ?

La nature de l’énergie noire reste mystérieuse, surtout en relation avec une théorie quantique de la gravitation. Pour trouver une explication compatible avec la théorie des supercordes, des théoriciens ont été conduits à penser que notre univers serait comme l’équivalent d’une bulle de savon, mais gonflant dans un espace-temps macroscopique à cinq dimensions.

La nature de l’énergie noire est l’une des plus grandes énigmes de la physique et de la cosmologie moderne. On confond souvent son existence postulée avec celle de l’accélération de l’expansion du cosmos observable que l’on peut mettre en évidence de plusieurs façons, la principale et la première étant en se basant sur la détection de populations de supernovae SN Ia. Cela conduit alors à introduire une constante cosmologique dans les équations d’Einstein mais cette constante ne trahit pas forcément l’existence d’une nouvelle physique. Elle pourrait résulter d’une mauvaise prise en compte du caractère inhomogène de la distribution de matière dans la portion d’univers que nous pouvons observer.

Dans tous les cas, nous sommes confrontés à un problème si nous prenons au sérieux la théorie de la gravitation d’Einstein. En effet, si nous cherchons à calculer l’énergie minimale qui se trouve dans les champs de force et de matière connus et bien décrits par les équations de la théorie standard en physique des particules, la théorie quantique conduit – dans l’état où nous la comprenons actuellement – à prédire une énorme densité d’énergie dans ce qui constitue le fameux vide quantique. Ce n’est pas un problème tant que nous ne tenons pas compte de la gravitation. Mais si nous le faisons, les calculs que l’on sait faire et que l’on est conduit à faire impliquent alors que l’univers devrait être dominé par des effets énormes qui, soit le conduirait à être très fortement courbé sur lui-même, soit dans un état d’expansion accéléré vertigineux qui n’est pas sans rappeler celui postulé par la théorie de l’inflation.

Nous savons que ce n’est évidemment par le cas, ce qui veut dire qu’il nous faudrait nécessairement une théorie quantique de la gravitation pour mener à bien, de façon rigoureuse, les calculs conduisant à la très faible valeur de l’énergie du vide. Énergie du vide qui doit se manifester comme une constante cosmologique. Toutefois, plusieurs des théories quantiques de la gravitation proposées sont aussi des théories de l’unification des forces et de la matière. Elles introduisent de nouveaux champs quantiques qui se comportent comme des champs dits scalaires, qui ne sont pas sans rappeler celui derrière l’existence du fameux boson de Brout-Englert-Higgs.

Cosmologie & expansion Univers

Les équations de la cosmologie relativiste posent des questions en rapport avec l’origine de l’expansion accélérée du cosmos observable (Source : NASA/Shane Larson).

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CRISPR/Cas9 pour stériliser les moustiques

Des biologistes américains veulent utilisent les ciseaux moléculaires pour cibler des populations d’insectes vecteurs de maladies tropicales afin de ne produire que des mâles stériles, et ainsi contrer la dissémination des maladies.

CRISPR/Cas9 a fait irruption dans le monde de la recherche en 2012 avec l’article de Jennifer Doudna et d’Emmanuelle Charpentier dans la revue Science, décrivant le mécanisme de ce « ciseau moléculaire ». CRISPR/Cas9 permet en effet de cibler une séquence de l’ADN pour supprimer un gène et le remplacer par un autre. Depuis, des milliers d’articles scientifiques ont été publiés pour tirer profit de cette technique.

Dans une nouvelle étude produite par des biologistes de l’université de Californie à San Diego et Berkeley, il est mis à profit pour stériliser les insectes, et entrer ainsi dans l’arsenal pour lutter contre les vecteurs de maladies tropicales. CRISPR/Cas9 permet ici de contrôler le sexe de mouches et leur stérilité.

Aedes aegypti

Aedes aegypti

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Un satellite va tenter d’évaluer l’état de santé de la végétation sur l’ensemble du globe

Thales Alenia Space a reçu jeudi un contrat de 150 millions d’euros de l’Agence spatiale européenne pour construire FLEX, un satellite destiné à mesurer la fluorescence de la chlorophylle, un paramètre qui permet d’évaluer l’efficacité de la photosynthèse. Son lancement a été reporté d’un an à 2023.

Comme l’indique le nom de la mission FLEX (Fluorescence Explorer), le satellite commandé le 10 janvier par l’ESA (Agence spatiale européenne) au groupe franco-italien Thales Alenia Space, est conçu pour mesurer la fluorescence de la végétation terrestre et ainsi évaluer son état et la qualité de la photosynthèse. Son lancement par une petite fusée européenne Vega vient d’être reporté d’un an, à 2023.

L’essentiel de ce contrat de 150 millions d’euros est consacré à l’instrument Floris, dont la construction a été confiée à l’entreprise italienne Leonardo. Il coûtera 85 millions d’euros au lieu des 74 évalués initialement en 2016. Des modifications ont été apportées à Floris, qui est un «spectromètre imageur» à haute résolution. C’est-à-dire un instrument capable de détecter très finement les émissions fluorescentes émises par la chlorophylle lors de la photosynthèse des plantes. Il permettra ainsi d’avoir une image assez précise de la végétation et de sa bonne (ou mauvaise) santé.

Les rayons du Soleil éclairent les plantes et provoquent la photosynthèse. Pendant ce processus photochimique, le carbone du dioxyde de carbone (CO2) de l’air est extrait pour former des molécules carbonées (ce processus rejette au passage de l’oxygène dans l’atmosphère). Or la chlorophylle des plantes émet sous l’influence du rayonnement UV incident un rayonnement fluorescent qui peut être mesuré depuis l’espace. Pour des raisons complexes, plus la photosynthèse fonctionne bien, plus la fluorescence émise par la chlorophylle est faible.

Satellite FLEX

Image d’artiste du satellite qui va relever la fluorescence sur Terre . Il sera mis en orbite par un lanceur Vega en 2023. (Source : Thales Alenia Space/E-Briot)

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Exobiologie : beaucoup d’exoplanètes rocheuses seraient pauvres en eau

Les études concernant le disque de débris autour de la naine rouge, AU Microscopii, dans lequel des planètes sont certainement en cours de formation, sont de mauvaise augure pour l’exobiologie. Les corps riches en eau et en matière organique propices à la vie seraient souvent éjectés, loin des naines rouges, et laissant donc des exoplanètes rocheuses sèches et peu favorables à l’élaboration du vivant.

L’une des pièces maîtresses de la quête de l’Humanité pour connaître sa place et sa signification dans le Cosmos est bien évidement sa recherche d’une vie ailleurs, surtout si elle est technologiquement évoluée. Il s’agit de déterminer à quel point la vie apparait facilement, ou pas, dans l’Univers observable. L’Homme aimerait bien aussi savoir si sa propre civilisation, dite avancée, à des chances de survivre au XXIe siècle et découvrir que d’autres ont réussi à sortir de la phase, turbulente et suicidaire, de l’adolescence de ce type de civilisation, si l’on en croit ce qui se passe avec la nôtre…

Pour toutes ces raisons, préciser les valeurs des paramètres de la fameuse équation de Drake proposée dans le cadre du programme Seti peut être utile. Nous savons désormais que les exoplanètes sont omniprésentes dans la Voie lactée. Reste à déterminer dans un deuxième temps quelle fraction est habitable et, dans l’idéal, habitée en trouvant et détectant des biosignatures convaincantes, voire des technosignatures, comme celle des ceintures de Clarke.

La majorité des étoiles de la Voie lactée — celles qui ont des durées de vie qui se comptent en milliards d’années, ce qui permet à la Vie d’évoluer — sont des naines rouges. Cela pose immédiatement des questions car ces étoiles sont colériques au début de leur existence. Il n’est pas sûr que cela puisse autoriser l’existence plus ou moins pérenne d’atmosphères et surtout d’océans sur les exoplanètes rocheuses qui les entourent souvent, comme le montrent, par exemple, les découvertes concernant par exemple Trappist-1, Proxima Centauri ou l’étoile de Barnard.

Exoplanète autour naine rouge

Une vue d’artiste d’une exoplanète rocheuse désertique autour d’une naine rouge (Source : ESO/M. Kornmesser).

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La triste fin de George, dernier escargot de l’espèce hawaïenne Achatinella apexfulva

Dernier représentant de l’espèce d’escargot arboricole Achatinella apexfulva, George s’est éteint le 1er janvier 2019.

Le 1er janvier 2019, George est mort. George ? Tel était le nom du dernier escargot de l’espèce Achatinella apexfulva, escargot arboricole dont la pointe de la coquille arbore une typique couleur jaune. Ce dernier a rendu l’âme dans une boîte en plastique à température contrôlée, à l’université de Hawaï. Une mort naturelle : le petit gastropode avait atteint l’âge – canonique, pour un escargot – de 14 ans.

Depuis une dizaine d’années, l’escargot était l’ultime représentant connu de son espèce. Une vie rocambolesque : bien qu’étant hermaphrodite, il n’a pu engendrer de descendance, faute de congénère avec qui s’accoupler. « En 1997, les 10 derniers spécimens connus ont été centralisés en laboratoire afin de les faire se reproduire en captivité », relate le département des ressources naturelles de cet État américain, sur sa page Facebook. « L’expérience a abouti à la naissance de plusieurs escargots, mais pour des raisons inconnues, elle a tourné à la catastrophe. Tous les escargots sont morts, sauf un : George. »

Mort escargot Georges

Le dernier escargot de l’espèce hawaïenne Achatinella apexfulva, Georges, est mort le 1er javier 2019 (Source : Honolulu Magazine).

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Bientôt des tomates « naturellement » pimentées dans nos assiettes ?

La capsaïcine qui donne son goût piquant aux piments et poivrons, pourrait être synthétisée dans la tomate, un légume beaucoup plus facile à cultiver, estiment des chercheurs brésiliens. Ces derniers envisagent même de transformer la tomate en « mini usine biologique » pour lui faire produire toute une série de substances.

Produire des tomates aussi pimentées que le piment rouge lui-même : c’est l’objectif d’une équipe de l’université de Viçosa, au Brésil, qui détaille son projet dans la revue Trends in Plant Science. Pour cela, ils comptent réveiller des gènes endormis de la tomate pour lui faire fabriquer des capsaïcinoïdes, le composé chimique à l’origine du goût piquant du piment.

Si la tomate pimentée intéressera certainement les fabricants de sauce et de ketchup, l’objectif des chercheurs est tout autre : la capsaïcine présente en effet de nombreux intérêts thérapeutiques. Elle est, notamment, utilisée comme analgésique (dans des crèmes, par exemple) et anti-inflammatoire. Certaines études ont montré que le piment pouvait induire une perte de poids, améliorer la digestion et même avoir un effet préventif sur certains cancers (poumon et prostate). La capsaïcine est également l’ingrédient actif du gaz poivré employé dans les manifestions et les sprays d’auto-défense.

Piment & tomate

Des tomates aussi épicées que les piments naturels grâce à la génétique.

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De nouveaux signaux radio mystérieux ont été détectés dans l’espace

Pour la deuxième fois de l’Histoire, des astronomes ont détecté d’étranges répétitions dans le ciel lointain : celles de signaux radios émis pendant quelques millisecondes seulement, les sursauts radio rapides. Un phénomène probablement lié à des évènements astronomiques, mais dont la source pourrait aussi, de l’avis de certains spécialistes, être d’origine « alien ».

En 2007, une équipe d’astronomes américains décelait parmi des données acquises quelques années plus tôt, d’étranges sursauts d’ondes radio, dont la durée n’excédait pas quelques millisecondes. Baptisées alors FRB, pour fast radio burst, ou sursauts radio rapides, de telles pulsations n’avaient pour l’heure jamais été détectées une nouvelle fois. Jusqu’à un beau jour de l’été dernier…

En août 2018, une équipe canadienne a en effet capté en l’espace de trois semaines pas moins de treize nouveaux sursauts radio rapides. Parmi ces treize signaux de très courte durée – détectés grâce au radiotélescope CHIME (pour Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) – l’un d’eux a particulièrement attiré l’attention des scientifique. Son nom : FRB 180814.J0422+73. Sa particularité : il s’est répété pas moins de six fois.

« Jusqu’à présent, il n’y avait qu’un seul FRB répétitif connu. Savoir qu’il en existe un autre sous-entend qu’il pourrait y en avoir encore plus », se réjouit dans un communiqué l’astrophysicienne Ingrid Stairs, de l’Université de Colombie britannique, au Canada, et membre de l’équipe à l’origine des deux publications relatant la découverte.

Télescope CHIME

Le radiotélescope CHIME au Canada.

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