Chandra détecte les protons perdus du Big Bang entre les galaxies

Une partie des protons et des neutrons présents lors du Big Bang manquaient à l’appel, d’après la théorie de la nucléosynthèse primordiale et les observations. Mais les scientifiques sont de plus en plus convaincus de les avoir trouvés, cachés sous forme de noyaux légers, très chauds mais très peu lumineux. Ils seraient dans des filaments de matière, entre les amas de galaxies. Aujourd’hui, le satellite Chandra confirme cette thèse.

« Souvent dans l’erreur. Jamais dans le doute ! ». Cette célèbre déclaration du génial prix Nobel de physique Lev Landau, au sujet des cosmologistes, ne signifie pas qu’il ne prenait pas la cosmologie au sérieux. Et encore moins quand il s’agissait de la cosmologie relativiste développée par Friedmann et Lemaître : toute une partie de son cours de physique qui traite de la théorie des champs aborde le sujet par le calcul. Landau lui-même considérait l’existence de la fameuse singularité cosmologique comme l’une des plus importantes questions de la physique théorique.

Il faut bien admettre, qu’avant les années 1970 (Landau est mort en 1968), on ne savait presque rien en cosmologie, ni du point de vue théorique ni du point de vue observationnelle, bien que, rétrospectivement, les travaux de Lemaître, dans les années 1920 à 1930, apparaissent comme particulièrement pénétrants et en avance sur leur temps. Le paysage a bien changé depuis et de façon spectaculaire depuis le début du XXIe siècle au point que l’on peut vraiment parler de l’ère de la précision en cosmologie avec le modèle de concordance bâtie sur la matière noire et l’énergie noire.

Certes, l’inconnu se cache derrière ces deux composantes majeures de la densité de masse du cosmos observable à une échelle supérieure à celle des amas galactiques. Mais, grâce aux observations concernant entre autre le rayonnement fossile, les quasars, les supernovae et la distribution des galaxies, nos observations et nos théories ont pu être recoupées. Ainsi, il existe désormais un noyau de connaissances qui ne devrait pas plus changer que la théorie héliocentrique ne l’a fait avec les progrès de l’exploration du Système solaire.

Amas galaxies

Les protons perdus du Big Bang ont-ils enfin été retrouvés ? Ici, projection à grande échelle centrée sur l’amas de galaxies le plus massif dans la simulation Illustris. Elle montre la distribution de la matière noire en filaments (bleu, violet et pourpre), laquelle interagit gravitationnellement avec la matière ordinaire et favorise la formation des amas de galaxies. Les enveloppes de gaz teintées de rouge, rose ou orange sont principalement créées par l’explosion de supernovae ou les jets des trous noirs supermassifs. (Source : Illustris Collaboration)

Lire la suite

Publicités

Voie lactée : 3 nouveaux amas globulaires découverts

Les amas globulaires sont des fossiles de la naissance des galaxies il y a plus de 10 milliards d’années. Près de 200 sont en orbite autour de la Voie lactée, gardant les traces de son histoire et de sa structure. Deux astronomes brésilien et argentin, Denilso Camargo et Dante Minniti, viennent d’en découvrir trois de plus, proches du bulbe galactique.

L’astronome brésilien Denilso Camargo, qui avait accordé à Futura une interview l’année dernière à l’occasion de sa découverte de nouveaux amas globulaires dans la Voie lactée (voir le précédent article ci-dessous) vient d’étendre son tableau de chasse. Faisant équipe avec son collègue argentin actuellement en poste au Chili, Dante Minniti, il a continué de fouiller dans les données collectées par plusieurs instruments, notamment le satellite Wise (Wide Survey Infrared Survey Explorer) de la Nasa mais aussi le satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne. Les deux hommes ont finalement découvert trois amas globulaires de plus dans le bulbe de la Voie lactée. Ils l’expliquent dans un article publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, que l’on peut trouver en accès libre sur arXiv.

Comme tous les amas globulaires, les nouveaux découverts sont des fossiles anciens constitués de vieilles étoiles dont les contenus en éléments lourds sont particulièrement faibles puisque les fourneaux thermonucléaires des premières étoiles massives du cosmos observable n’avaient pas encore eu le temps de les synthétiser en grandes quantités. Quantités qui étaient ensuite expulsées dans le milieu interstellaire par leurs explosions en supernovae pour être incorporées plus tard de nouvelles étoiles.

NGC 104

Cet amas lumineux d’étoiles est 47 Tucanae (NGC 104). Il se trouve à environ 15.000 années-lumière de la Terre et contient des millions d’étoiles dont certaines très exotiques et peu communes. Cette image a été réalisée par le télescope Vista (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) de l’ESO, depuis l’observatoire de Cerro Paranal, dans le désert d’Atacama au Chili (Source : Vista Magellanic Cloud survey, ESO).

Lire la suite

Une éruption stellaire 10 milliards de fois plus brillante que celles de notre Soleil

Les astronomes ont récemment observé une spectaculaire éruption stellaire dans la nébuleuse d’Orion. Celle-ci serait 10 milliards de fois plus brillante que les éruptions de notre Soleil.

Certes, son nom est un peu barbare. Mais JW 566, une jeune étoile située à 389 parsecs (1.269 années-lumière) de la Terre, dans la nébuleuse d’Orion, ne manque pas de puissance. En novembre 2016, celle-ci a produit une éruption de dimension titanesque : une impressionnante éjection de masse coronale, 10 milliards de fois plus brillante que celles que notre Soleil nous donne à observer.

L’événement est possiblement l’éruption la plus lumineuse jamais mesurée pour un jeune objet stellaire, et constitue également la première éjection de masse coronale découverte à des longueurs d’onde de l’ordre submillimétrique, d’après les chercheurs. L’instrument SCUBA-2 de l’observatoire Mauna Kea à Hawaï, refroidi à une température de -273°C et particulièrement sensible à ces ondes, a permis sa détection.

Eruption JW 566

Eruption produite par l’étoile JW 566 dans la nébuleuse d’Orion en novembre 2016 (Source : JCMT Transient Survey Team)

Lire la suite

Sans une supernova, la Terre serait une planète océan

Un modèle de formation des planètes, nourri par les données de l’astrophysique nucléaire et de la cosmochimie, suggère que si les planètes rocheuses de notre Système solaire sont si pauvres en eau, c’est que les planétésimaux qui les ont formées ont été déshydratés par chauffage car ils contenaient un isotope radioactif produit par une supernova. Sans elle, la Terre aurait contenu tellement d’eau qu’elle serait devenue une planète océan.

Au début des années 1970, des cosmochimistes, comme Robert Clayton (à ne pas confondre avec l’astrophysicien Donald Clayton) et Jerry Wasserburg, ont analysé des inclusions riches en aluminium et en calcium (baptisées CAI pour Calcium-Aluminum-rich Inclusions) découvertes dans les échantillons d’une météorite tombée près du village d’Allende au Mexique, le 8 février 1969. Cette météorite primitive, une chondrite carbonée, a été appelée depuis la pierre de Rosette de la planétologie. Elle a fourni des renseignements importants pour décrypter l’origine du Système solaire et son évolution précoce. Elle est donc devenue incontournable dans la collection des passionnés de météorites.

On comprend aisément pourquoi lorsque l’on sait que non seulement elle est plus ancienne que la Terre, mais surtout parce que Clayton et Wasserburg ont mesuré dans les inclusions blanchâtres d’Allende des anomalies isotopiques concernant certains éléments comme l’oxygène, et en particulier avec le magnésium, précisément pour les isotopes 26Mg et 24Mg. Ces anomalies ne s’expliquaient que si un Little Bang, une supernova en l’occurrence, avait d’abord injecté dans la nébuleuse protosolaire, où s’est formée cette météorite, des éléments radioactifs à courte durée de vie, en particulier l’aluminium 26 qui se désintègre en 26Mg avec une demi-vie de 7,17 × 105 années.

Cet isotope revient sur le devant de la scène en ce moment avec un article publié dans Nature Astronomy par une équipe internationale de chercheurs, à découvrir en accès libre sur arXiv. On savait depuis un moment déjà que l’aluminium 26 devait être une source de chaleur appréciable dans les petits corps célestes en formation dans le disque protoplanétaire, il y a environ 4,55 milliards d’années. On a ainsi de bonnes raisons de penser que cela a contribué à la différentiation de certains d’entre eux qui ont donc été dotés d’un noyau métallique et de processus magmatique, générant en surface des laves que l’on retrouve dans les météorites qui ne sont pas des chondrites.

Supernova

Une vue d’artiste de l’explosion d’une supernova (Source : ESO).

Lire la suite

La NASA va lancer SPHEREx, un nouveau satellite pour étudier l’Univers

La NASA va lancer un nouveau satellite pour cartographier le ciel, étudier d’autres galaxies et chercher des indices de vie dans la Voie lactée.

La mission SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) vient d’être validée par la NASA. Ce nouveau satellite sera lancé en 2023. Son objectif : étudier plus de 300 millions de galaxies et 100 millions d’étoiles au sein de la Voie lactée !

SPHEREx s’inscrit dans le cadre du programme Explorer de la NASA, qui englobe à ce jour près de 90 missions. Le satellite étudiera le ciel en lumière visible et dans le proche-infrarouge. Son développement est confié au Jet Propulsion Laboratory et à l’université de technologie de Californie (États-Unis). SPHEREx examinera des centaines de millions de galaxies proches et lointaines pour dresser un recensement galactique inédit.

SPHEREx

Représentation artistique du satellite SPHEREx, en orbite (NASA/JPL-Caltech).

Lire la suite

La supernova SN1987A a laissé derrière elle plus de poussière que prévu

Le souffle d’une supernova devait vaporiser et détruire une grande partie de la poussière interstellaire sur son passage, poussière destinée un jour à se retrouver dans des exoplanètes. Mais les observations faites avec le télescope Sofia et concernant les restes de la supernova SN 1987A racontent une autre histoire.

Lorsque le rayonnement fossile a été émis, environ 380.000 ans après le Big Bang, l’univers observable ne contenait pas d’éléments plus lourds que le lithium. Pour obtenir du carbone, de l’oxygène et de l’azote, il a fallu attendre la formation des premières étoiles et l’enclenchement de la nucléosynthèse stellaire au cœur de ces soleils. Les noyaux nouvellement formés vont alors finir par être éjectés dans l’espace interstellaire par des étoiles en fin de vie — que ce soit des géantes rouges qui laisseront finalement leurs places à des naines blanches — ou par des explosions stellaires, les fameuses supernovae.

Les atomes de carbone, de silicium, de fer, de magnésium et de sodium ainsi que de calcium et d’aluminium vont se combiner pour donner des poussières carbonées et silicatées ; celles-ci vont parfois s’entourer de glace. Ces poussières fournissent les matériaux de bases que l’on retrouve aujourd’hui dans les comètes et les météorites les plus primitives, comme les chondrites carbonées. À partir de ces matériaux, vont croître par accrétion des planètes dans les disques protoplanétaires résultant de l’effondrement des nuages moléculaires et poussiéreux où naissent les autres générations d’étoiles.

Supernova 1987A

Image obtenue avec le télescope Schmidt de l’ESO de la nébuleuse de la Tarentule dans le grand nuage de Magellan. Supernova 1987A est clairement visible en tant qu’étoile très brillante, au centre à droite. Au moment de cette image, la supernova était visible à l’œil nu. (Source : ESO)

Lire la suite

C/2018 Y1 Iwamoto, la comète à observer aux jumelles cette semaine

Découverte il y a deux mois, la comète C/2018 Y1 Iwamoto est bien visible ces jours-ci dans le ciel terrestre avec une paire de jumelles. Un beau cadeau céleste à ne pas manquer.

Les comètes sont si nombreuses dans le Système solaire que les astronomes continuent d’en découvrir de nouvelles chaque semaine. Certes, beaucoup d’entre elles passent inaperçues, traversant le ciel terrestre sans que nous ne les remarquions. Mais de temps en temps, certaines deviennent suffisamment brillantes pour qu’on puisse les admirer avec une paire de jumelles, voire même à l’œil nu.

C’était le cas, il n’y a pas si longtemps avec 46P/Wirtanen (décembre 2018) mais maintenant qu’elle a pris le large, il est devenu très difficile de l’observer. Une autre s’est fait remarquée ces derniers jours : C/2018 Y1 Iwamoto. Elle porte le nom de l’astronome amateur Masayuki Iwamoto qui l’a débusquée alors qu’elle était à peine visible dans un instrument (magnitude 12), au cœur d’une nuit d’hiver constellée d’étoiles, le 18 décembre dernier. Inconnue jusqu’ici, la comète a une période orbitale estimée à 1.371 années. La dernière fois qu’elle est passée près de chez nous, dans le Système solaire interne, en 648, le monde avait un tout autre visage que celui d’aujourd’hui. Et qui sait à quoi il ressemblera en 3390, lors de son prochain passage…

Comète C/2018 Y1 Iwamoto

La comète C/2018 Y1 Iwamoto, le 9 février 2019 (Source : Gerald Rhemann/Spaceweather).

Lire la suite