Voie lactée : l’âge de notre Galaxie déterminé grâce à des tremblements d’étoiles

Les données recueillies par le télescope spatial Kepler étaient initialement destinées à traquer les exoplanètes. Des astronomes s’en sont servis pour étudier des tremblements d’étoiles et donner une nouvelle estimation de l’âge de notre Voie lactée. Celle-ci aurait environ 10 milliards d’années.

Notre Voie lactée est une galaxie spirale semblable à beaucoup d’autres. Elle est ainsi constituée de deux structures en forme de disque : un disque mince qui s’étend sur quelque 1.100 années-lumière et un disque épais, bien plus grand – il pourrait dépasser les 15.000 années-lumière – et composé des étoiles les plus âgées de notre Galaxie.

C’est donc naturellement à ce disque épais que les chercheurs s’intéressent lorsqu’ils cherchent à déterminer l’âge de notre Voie lactée. Mais jusqu’à présent, les résultats obtenus grâce aux données astronomiques et ceux prédits par les modèles divergeaient. Alors une équipe de l’ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in Three Dimensions (Australie) s’est tournée vers l’astrosismologie.

Bulbe Voie Lactée

Après avoir étudié des tremblements d’étoiles grâce aux données fournies par le télescope spatial Kepler, des astronomes estiment l’âge de notre Voie lactée à 10 milliards d’années (Source : ESO).

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Découverte d’un tout jeune volcan dans l’océan Pacifique

Des chercheurs japonais ont pu étudier dans l’océan Pacifique un jeune et petit volcan. Son analyse pourrait permettre d’en savoir plus sur l’asthénosphère, une zone particulière du manteau terrestre.

Des chercheurs japonais ont pu découvrir, à proximité de l’île nippone de Minamitori, un tout jeune volcan un peu particulier. Il fait partie de la famille des « volcans petit-spot » comme les appellent les spécialistes.

Des chercheurs japonais de l’Université du Tohoku ont présenté dans une étude parue en décembre 2019 dans la revue Deep-Sea Research Part I un volcan relativement jeune et petit repéré sur la plus ancienne section de la plaque Pacifique, l’une des plaques tectoniques. Il fait partie des volcans « petit-spot », des structures géologiques relativement jeunes traduisant des phénomènes nouveaux.

Ces petits volcans se forment le long de fissures de plaques tectoniques. « Alors que les plaques tectoniques s’enfoncent plus profondément dans le manteau supérieur de la Terre, des fissures apparaissent à l’endroit où la plaque commence à se plier, provoquant l’éruption de petits volcans », explique l’Université japonaise dans un communiqué. Le premier a été découvert en 2006 à proximité de la fosse du Japon située elle aussi dans l’océan Pacifique.

Nouveau volcan Pacifique

Un nouveau petit volcan dans la section la plus ancienne de la plaque Pacifique (Source : Tohoku University).

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C’est la première fois que des astronomes découvrent une planète géante autour d’une naine blanche

Grâce au Very Large Telescope de l’ESO, et pour la toute première fois, une exoplanète géante en orbite autour d’une naine blanche a été détectée. La planète orbite à si grande proximité de ce vestige d’une étoile semblable au Soleil, que son atmosphère s’échappe progressivement, se condensant en un disque de gaz en périphérie de l’étoile. Ce système donne un aperçu de la probable destinée du Système solaire.

« Cette découverte fut complètement fortuite », déclare Boris Gänsicke de l’université de Warwick au Royaume-Uni qui a piloté cette étude dont les résultats paraissent ce jour dans la revue Nature. L’équipe a scruté l’environnement de 7.000 naines blanches observées dans le cadre du Sloan Digital Sky Survey, et isolé l’une d’elles, en apparence différente des autres. L’analyse des faibles variations de lumière émise par l’étoile a permis à l’équipe de mettre en évidence les traces d’éléments chimiques en quantités jusqu’à présent inobservées au sein d’une naine blanche. « Nous pressentions que ce système présentait un caractère exceptionnel, et nous avons supposé qu’il pourrait constituer le vestige d’un système planétaire ».

Afin de mieux cerner les propriétés de cette étoile atypique baptisée WDJ0914+1914, l’équipe l’a analysée au moyen de l’instrument X-shooter installé sur le Very Large Telescope de l’ESO dans le désert chilien de l’Atacama. Ces observations de suivi ont confirmé la présence d’hydrogène, d’oxygène et de souffre dans l’environnement de la naine blanche. L’étude détaillée du spectre acquis par X-shooter a permis à l’équipe de localiser ces éléments, non pas dans l’atmosphère stellaire, mais au sein d’un disque de gaz tourbillonnant autour de la naine blanche.

« Quelques semaines de réflexion furent nécessaires pour aboutir à la seule conclusion plausible : la création de ce disque doit résulter de l’évaporation d’une planète géante », avance Matthias Schreiber de l’université de Valparaiso au Chili, auteur des simulations numériques de l’évolution passée et à venir de ce système.

Naine blanche WDJ0914+1914 & exoplanète

Sur cette vue d’artiste, figurent la naine blanche WDJ0914+1914 et son exoplanète de type Neptune. Parce que cette géante glacée orbite à proximité directe de la naine blanche chaude, l’intense rayonnement ultraviolet en provenance de l’étoile expulse l’atmosphère planétaire. La majorité du gaz éjecté s’échappe, le reste se concentre en un disque tourbillonnant autour de la naine blanche. (Source : M. Kornmesser/ESO)

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Un étudiant résout une énigme physique vieille de 100 ans

Un étudiant tunisien de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, en Suisse, a résolu un mystère de physique vieux de 100 ans. Sa recherche dévoile les mécanismes à l’œuvre lorsqu’une bulle de gaz reste collée aux parois d’un tube vertical étroit.

Voilà un étudiant qui commence sa jeune carrière en trombe ! Wassim Dhaouadi, en Licence au sein du Laboratoire de mécanique des interfaces souples (EMSI) de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse, a résolu un mystère de physique vieux de 100 ans. Sa recherche, publiée dans Physical Review Fluids, dévoile les mécanismes à l’œuvre lorsqu’une bulle de gaz reste collée aux parois d’un tube vertical étroit. Un formidable succès pour cet étudiant qui avait rejoint récemment le laboratoire en tant qu’assistant de recherche, puis continué sa recherche sur une base purement volontaire. « Il a principalement participé à cette recherche par intérêt, et cela a débouché sur une publication qui résout un puzzle vieux d’un siècle », se réjouit dans un communiqué John Kolinski, qui a supervisé l’étudiant au sein de l’EMSI.

Nous avons tous pu observer, dans un verre d’eau, les bulles d’air se diriger naturellement vers la surface du liquide. Ce phénomène est facile à expliquer avec les lois de la physique classique. Cependant, ces mêmes lois n’expliquent pas pourquoi une bulle placée dans un tube étroit de quelques millimètres de diamètre ne parvient plus à monter, mais reste coincée et immobile (voir image ci-dessous). Ce phénomène étrange, mis en évidence il y a près d’un siècle, demeurait jusqu’ici obscur pour les physiciens. En principe, cette bulle ne devrait pas rencontrer de résistance, et continuer son ascension, à moins que le fluide ne soit en mouvement.

« Il y a près de 60 ans, le scientifique Francis Bretherton a tenté d’expliqué ce phénomène en s’attaquant à la forme de la bulle, explique l’EPFL dans un communiqué. D’autres théoriciens ont avancé que la raison pour laquelle la bulle ne montait était la présence d’un film de liquide ultra-fin, présent entre la bulle et le tube. Or aucune de ces théories n’expliquait les mécanismes en jeu de façon complète. »

John Kolinski & Wassim Dhaouadi

John Kolinski et Wassim Dhaouadi (Source : EPFL).

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