jeudi 28 août 2014

Il y a 25 ans, Voyager frôlait Triton

Il y a un quart de siècle, la sonde américaine Voyager 2 frôlait Triton, satellite de la plus lointaine planète de notre système, Neptune. Pour célébrer cet anniversaire, la NASA à retraité les images de l'époque. Regardez ce monde étrange situé à environ 4,5 milliards de kilomètres de nous...




Triton et Neptune (JPL/NASA)

jeudi 7 août 2014

Le Mystère Eta Carinae

L’étoile binaire êta Carinae n’est pas une étoile comme les autres. C’est un mystère, un mystère qui fascine les astronomes depuis le 19ème siècle.


Eta Carinae est composée de deux étoiles qui se tournent autour en 5,5 ans. La plus grosse est énorme, elle pèse 90 fois la masse du Soleil, et se trouve être incroyablement  instable. Une grosse nébuleuse gazeuse formant deux gros lobes (la nébuleuse de l’Homoncule), elle-même plongée dans une autre masse de gaz (la nébuleuse d’êta Carinae) entoure l’ensemble. Lorsque sa petite compagne se rapproche au plus près d’elle, comme c’est le cas en ce moment, l’interaction entre les deux étoiles produit des changements brutaux dans l’émission à haute énergie du système.

Eta Carinae (NASA/ESA)

Les astronomes sont actuellement en train de scruter attentivement êta Carinae, visible dans l’hémisphère sud, dans l’espoir de comprendre ce qui se passe vraiment au cœur de cette étoile étrange. Dans les années 1840, êta Carinae a produit une énorme éruption, produisant une forte variation de luminosité, faisant d’elle l’une des étoiles les plus brillantes du ciel (et probablement formant les lobes gazeux de l’Homoncule), puis elle s’est apaisée durant une centaine d’années pour se réveiller ces dernières décennies, avec toutefois un nouveau sursaut de luminosité en 1890.
Eta Carinae est dans un état extrêmement instable et nous ne savons toujours pas pourquoi aujourd’hui. Une partie de la réponse à ces questions viendra peut-être dans les semaines qui viennent. Une étude parue en 2013 dans les Notices of the Royal Astronomical Society a montré que quand l’étoile secondaire d’êta Carinae (la petite) passe à proximité de la grosse, ses vents stellaires rapides creusent une sorte de vaste trou à l’intérieur des couches externes de l’étoile primaire. Si c’est bel et bien le cas, vu l’endroit où se trouve l’étoile secondaire, c’est ce mois-ci qu’une série d’événements devraient avoir lieu, comme par exemple une forte augmentation de rayons X après la chute qui a pu être observée depuis la mi-juillet.
L’étude de êta Carinae a une portée bien plus grande que la connaissance d’une étoile bizarre, comprendre ses secrets peut permettre de mieux appréhender comment fonctionnaient les toutes premières étoiles de l’Univers, les étoiles de première génération. Car en effet, êta Carinae, par sa masse, ressemble à s’y méprendre à une étoile de l’Univers ancien (d’il y a 10 milliards d’années), alors qu’elle se trouve seulement à 7500 années-lumière de nous… Les étoiles de l’Univers d’aujourd’hui dans notre voisinage sont beaucoup plus légères qu’êta Carinae.
Aux environs du 15 août, la petite étoile compagne doit passer au plus près de l’étoile géante, à une distance aussi faible que la distance séparant le soleil de Mars. Plusieurs observatoires sont d’ores et déjà sur le pont.
Le télescope spatial Hubble est également mis à contribution, notamment pour déceler une éventuelle variation de la composition chimique de l’étoile via l’observation de son spectre lumineux. L’interaction entre les deux compagnes peut produire l’arrachage d’électrons sur des éléments comme le fer ou l’hélium, les ionisant de manière très inhabituelle par rapport à ce que l’on connait. Le suivi dans le temps de la quantité de ces ions permet de déterminer le comportement des vents stellaires à l’origine de leur production.
En 2009, lors de son dernier rapprochement, le système êta Carinae subit une forte décroissance de rayons X suivie d’une puissante remontée en deux fois moins de temps que ce qui avait été observé la fois précédente en 2003. Cette différence est imputée à un possible ralentissement des vents stellaires de l’étoile primaire au cours du temps. Les astronomes espèrent ainsi cette année voir le rebond de rayons X encore plus rapide, ce qui signerait la poursuite du ralentissement des vents stellaires de l’étoile.

Les astrophysiciens désirent vraiment voir des variations de tels phénomènes sur des durées de quelques années, ce qui est possible ici, la seule façon d’essayer d’y comprendre quelque chose à cet objet hors du commun.

Source :
Binary star to spill celestial secrets
Alexandra Witze

Nature 512, 13–14 (07 August 2014)

lundi 4 août 2014

Perséides : Petite Pluie d'Etoiles Filantes en Perspective...

C'est à cause de la Lune. Je dois vous avertir que vous ne verrez pas beaucoup d'étoiles filantes dans les nuits du 12 au 14 août 2014... Alors que les Perséides sont un des spectacles astronomiques les plus visibles par tout le monde (pas besoin du moindre instrument, il suffit de s'allonger dans l'herbe loin de toute source de lumière), cette année ne sera malheureusement pas un bon cru. Ce n'est pas que la fréquence des météores prévue soit particulièrement faible cette année, elle est du même niveau que les années précédentes, c'est à dire environ une centaine d'étoiles filantes par heure, non, c'est que la Lune sera là, presque pleine, et donc durant presque toute la nuit. Et qui plus est, ce mois est un mois de SuperLune, avec une Lune proche de la Terre et donc diamètre apparent augmenté de 14%, ce qui produit une luminosité (proportionnelle à la surface) augmentée de 30%...


La Lune nous renvoie la lumière du Soleil avec une forte intensité lorsqu'elle est pleine, et de la même façon que la présence du soleil ou des lampadaires nous empêchent de voir les étoiles dans le ciel, la quasi-pleine Lune nous cachera les plus faibles étoiles filantes entre le 12 et le 14 août, les dates du maximum de nos chère Perséides estivales...
Les météores les plus lumineux pourront tout de même être visibles, notamment ceux qui apparaîtront dans la direction opposée à celle de la Lune, mais cela laissera forcément un sentiment de déception...

Il vaut mieux le savoir à l'avance plutôt qu'attendre en vain et maudire ces satanés astronomes qui nous racontent des bobards...

La bonne nouvelle, c'est qu'il y a des étoiles filantes dans le ciel à peu près pendant tout le mois d’Août, quoiqu'en plus petites quantité, visez plutôt la fin du mois pour attendre le croissant lunaire moins gênant. Et puis il vous reste toujours des milliers d'autres étoiles  (non filantes) à contempler à l’œil nu, allongés dans l'herbe dans la douceur de la nuit... 


L'autre bonne nouvelle c'est que l'année prochaine, en 2015, la nuit du 12 août sera totalement noire, sans Lune, un régal en perspective...

En attendant, laissez vous emporter par la contemplation de la Voie Lactée, du grand Triangle de l'été, les constellations du majestueux Cygne ou du menaçant Aigle juste au dessus de vos têtes...

Bonnes Vacances, Bon Ciel!

vendredi 25 juillet 2014

Une Méga-Tempête Solaire Evitée de Peu il y a 2 ans

Que faisiez-vous le 23 juillet 2012 ? Ce jour aurait pourtant pu devenir un jour historique, un jour terrible. En effet le Soleil ce jour-là a failli nous renvoyer à l’ère pré-industrielle pendant un moment à cause d’une gigantesque tempête solaire jamais vue depuis plus de 150 ans…


Daniel Baker, chercheur à l’université du Colorado a publié en décembre de l’année dernière dans Space Weather avec des collègues de plusieurs universités américaines les résultats qu’ils ont pu obtenir avec le satellite STEREO-A qui étudie le Soleil. Leur étude décrit comment une éjection de masse coronale ultra puissante a traversé l’orbite terrestre à un endroit où était passé notre planète à peine une semaine auparavant.
Il faut savoir que les tempêtes solaires qui se manifestent par des éjections de plasma constituent un risque très sérieux pour toutes les formes de haute technologie, en fait tout ce qui est fondé sur l’utilisation de l’électricité.

Une grosse tempête solaire commence par une sorte d’explosion magnétique le plus souvent au niveau d’une tache solaire. Des rayons X et du rayonnement UV atteignent la Terre à la vitesse de la lumière (en 8 minutes) et vont ioniser les couches supérieures de l’atmosphère, pouvant produire des blackouts radio et des erreurs sur les GPS par exemple. Quelques minutes à quelques heures plus tard, des particules énergétiques arrivent (électrons et protons). Ces dernières, accélérées par l’onde de choc initiale vont endommager les électroniques des satellites en orbite.

Puis viennent ensuite les fameuses éjections de masse coronale (CME en anglais) : des milliards de tonnes de plasma magnétisé qui prennent environ une journée pour traverser la distance Soleil-Terre.
Vue d'artiste de STEREO (NASA)
Les spécialistes estiment qu’un choc direct avec une éjection coronale extrême comme celle de juillet 2012 aurait causé des perturbations massives de tous les systèmes électriques sur l’ensemble des continents, détruisant potentiellement de nombreux systèmes électriques branchés à une prise secteur… Avant juillet 2012, lorsque les spécialistes du domaine parlaient de tempêtes solaires extrêmes, ils évoquaient toujours l’événement de Carrington de septembre 1859, du nom de l’astronome anglais Richard Carrington qui eut la chance de voir de ses yeux l’éruption correspondante. Dans les jours qui suivirent son observation, une série d’intenses éjections de masses coronale frappèrent la Terre et de nombreux phénomènes magnétiques furent relevés. Des aurores furent observées jusqu’à des latitudes très basses, jusqu’à Cuba !.. Des lignes de télégraphe entières (l’internet de l’époque) furent détruites avec l’apparition d’incendies dans certains centraux.

Une tempête solaire du même type aujourd’hui (ou en 2012) aurait un effet catastrophique. D’après une étude de la National Academy of Science aux Etats-Unis, l’impact économique global pourrait dépasser 2000 milliards de dollars. De nombreux systèmes électriques de distribution comme des gros transformateurs, endommagés simultanément, pourraient prendre plusieurs années à remettre en fonction.
D’après Daniel Baker, la tempête de juillet 2012 était au moins aussi puissante que celle de 1859, la seule différence est qu’elle a raté la Terre…

Quelques mois avant, en février 2012, le physicien Pete Riley publiait un article toujours dans Space Weather dans lequel il calcule la probabilité d’occurrence de tempêtes solaires extrêmes. Il y analyse les enregistrements des tempêtes solaires sur plus de 50 ans. En extrapolant la fréquence des tempêtes « ordinaires » par rapport à celle des tempêtes extrêmes, il obtient un résultat qui peut faire un peu peur : une tempête extrême de classe Carrington doit frapper la Terre dans les 10 ans à venir avec une probabilité de 12%. Comme c’était il y a deux ans, on dira dans les 8 ans à venir…

Dans son étude, Riley a regardé un paramètre important, appelé le DST (Disturbance Storm Time), qui est une valeur mesurée sur des magnétomètres  autour de l’équateur. Le DST mesure comment le champ magnétique terrestre est perturbé par des interactions de plasma solaire. Plus une tempête solaire est importante plus le DST a une valeur négative. Des tempêtes géomagnétiques classiques qui produisent de belles aurores boréales ont un indice de DST de l’ordre de -50 nanoTesla. La plus grosse tempête géomagnétique jamais enregistrée, en mars 1989, qui paralysa une grande partie du Québec avait un DST de -600 nT. Des estimations pour l’événement de Carrington de 1859 s’échelonnent entre -800 nT et -1750 nT. Baker et al. ont également évalué quel aurait été le DST de la tempête si cette masse coronale avait atteint la Terre le 23 juillet 2012 : -1200 nT, soit du même ordre voire plus important que l’événement de 1859.
Ejection de masse coronale imagée par STEREO en 2011
(le soleil est au centre du rond blanc) (NASA)
Il faut bien comprendre qu’on n’aurait jamais eu vent de la présence de cette tempête solaire géante de juillet 2012 si le satellite STEREO-A n’en avait pas détecté les effets depuis son orbite héliocentrique. Grâce à ce satellite, nous connaissons maintenant quelques détails peut-être cruciaux sur ces éjections de masse coronale, que ce soit leur structure magnétique, le type d’onde de choc et de particules énergétiques associées et surtout le nombre d’éjections moins intenses associées à l’éjection géante. Car la région active du Soleil responsable de ce phénomène n’a pas produit une seule grosse éjection de plasma mais plusieurs, probablement au moins deux principales séparées de 15 minutes, qui suivaient une autre éjection moins intense quatre jours plus tôt. Cette première quelques jours avant a eu en quelque sorte pour effet de « nettoyer » le chemin, permettant aux éjections postérieures de ne pas subir de « ralentissement » dans leur course.
Cette observation de la présence de multiples éjections associées à une éjection géante est à mettre en relation avec le fait que l’événement de Carrington de 1859 lui aussi semble avoir montré de multiples éruptions, ce qui pourrait fournir une clé pour comprendre ces phénomènes extrêmes.

Combien de telles tempêtes solaires potentiellement destructrices ont eu lieu en ratant de peu l’orbite de la Terre ? Nul ne le sait et pas grand monde n’a conscience de ce danger. Mais si les calculs de Pete Riley sont corrects, nous ne devrions pas nous désintéresser de ce phénomène. A défaut de pouvoir le prévoir, nous pourrions au moins nous y préparer.


Réferences:

Near Miss: The Solar Superstorm of July 2012
Tony Phillips

A major solar eruptive event in July 2012: Defining extreme space weather scenarios
D. Baker et al.
SPACE WEATHER, VOL. 11, 585–591 (2013)

Simulation of the 23 July 2012 extreme space weather event: What if this extremely rare CME was Earth directed?
C. Ngwira et al.
SPACE WEATHER, VOL. 11, 671–679 (2013)

On the probability of occurrence of extreme space weather events
Pete Riley
SPACE WEATHER, VOL. 10, (2012)

mercredi 23 juillet 2014

Les Galaxies Naines Semblent Bien Tourner dans un Même Plan

Donc, notre galaxie et sa voisine la galaxie d'Andromède ne seraient pas des exceptions.... On pouvait quand-même s'y attendre, il n'y avait aucune raison pour que ces deux galaxies soient spécifiques quant à la rotation de leurs galaxies satellites.


Je vous avais relaté l'observation de l'existence d'une sorte de plan de rotation des galaxies naines autour de la galaxie d'Andromède en janvier 2013. Et il faut dire que cette nouvelle s'était répandue comme une traînée de poudre dans les grands médias, au-delà des journaux et blogs scientifiques, mais pas forcément pour des raisons scientifiques... 
Vue d'artiste du phénomène observé
(credit : Geraint Lewis)
Si vous vous en souvenez, cette étude avait fait la une de la revue Nature, ce qui est très bien pour leurs auteurs, mais ce qui a déclenché ce gros buzz à l'époque c'est que le nom du premier auteur de l'article était celui d'un gamin de 15 ans, le fils de l'astronome étant à l'origine de cette recherche avec toute une équipe d'astrophysiciens internationaux. Et ledit gamin ayant fait un petit stage de découverte de 3ème à l'observatoire où travaille son père avait été opportunément propulsé en premier auteur de l'article, les médias criant alors tous au "génie qui défie Einstein"... alors que...
Bon, et bien, aujourd'hui, on remet ça ! Il se trouve que cette toute nouvelle étude, qui prend la suite de cette dernière, a également été publiée dans le fameux Nature, et que son premier auteur est à nouveau ce gamin qui affirme travailler pour (défense de rire) le Lycée International de Strasbourg (très connu dans le monde de l'astrophysique comme chacun le sait...). Evidemment, son bon papa, astronome à l'observatoire de Strasbourg, est le deuxième auteur dans la liste (et ne s'y trompons pas probablement le véritable premier auteur).

La Une de Nature du 3 janvier 2013
Bon, venons à la science car c'est ce qui est intéressant ici. L'étude de janvier 2013 avait montré que les galaxies naines associées à la grosse galaxie M31 gravitaient autour d'elle dans le même plan, ce qui est totalement incompris, puisque d'après ce que l'on croit savoir sur les galaxies, les galaxies satellites doivent tourner autour de leur galaxie géante n'importe comment, sans direction privilégiée. Et il se trouve qu'on avait également quelques indices montrant que les galaxies naines situées autour de notre galaxie semblaient elles aussi alignées dans un même plan.

Les astronomes français et australiens ont donc voulu savoir si on pouvait observer le même phénomène sur d'autres galaxies plus lointaines. Ils se sont donc plongés dans une vaste base de données de galaxies, le Sloan Digital Sky Survey pour en extraire les données de décalage spectral des galaxies naines satellites de plusieurs centaines de grandes galaxies. 
Ils montrent qu'il existe effectivement un effet systématique : en regardant des galaxies naines diamétralement opposées autour d'une galaxie géante donnée, ils montrent qu'elles ont des vitesses anti-corrélées : l'une va dans une direction et l'autre dans la direction opposée. Et lorsqu'on observe la distribution spatiale d'autres galaxies naines plus éloignées du centre galactique, elles se retrouvent avec une forte probabilité dans un plan défini par l'axe joignant la paire de galaxies naines anti-corrélées. Les galaxies naines semblent donc tourner systématiquement autour des grosses galaxies dans un même plan. 

Cette confirmation va poser quelques soucis aux astrophysiciens qui vont devoir revoir pas mal de leurs modèles concernant les galaxies : un truc cloche mais quoi ? Matière noire ? Gravitation ? Modèle de formation des galaxies ? Nature des galaxies naines ? Un peu tout ça en même temps ? C'est avec de nouvelles observations incomprises que l'astrophysique avance. En ce sens, cet article est une très bonne nouvelle, même si le prénom qui sera cité en parlant de cette étude n'est sans doute pas vraiment l'auteur principal de ce travail...


Référence : 

Velocity anti-correlation of diametrically opposed galaxy satellites in the low-redshift Universe
Neil  Ibata, Rodrigo  Ibata, Benoit Famaey & Geraint Lewis
Nature (2014), Published online 20 July 2014


mardi 22 juillet 2014

G2 ou le Flop du Trou Noir

Je vous en avais parlé le 16 mai 2013, puis à nouveau le 12 janvier 2014, il faut que je revienne un instant sur G2. Les astrophysiciens espéraient voir un superbe spectacle, celui d'un nuage de gaz fonçant à toute vitesse vers le trou noir supermassif de notre galaxie.



Vue d'artiste du nuage G2 autour de Sgr A*
Cela aurait pu, aurait dû être un spectacle car ledit nuage de gaz devait "rallumer" notre gros trou noir Sgr A*, qui se trouve désespérément calme. Pour étudier cet objet sombre rien de tel qu'un peu de matière pour le nourrir, ce qui aurait produit pas mal de rayonnements que nous aurions pu analyser tranquillement dans le détail. Mais il n'en fut rien. Il faut se rendre à l'évidence, il ne se passera rien cette année autour de Sgr A*. G2 n'a pas été au rendez-vous.
La raison pour laquelle il ne s'est rien passé est aujourd'hui investiguée et plusieurs hypothèses voient le jour. Une hypothèse intéressante vient d'être publiée sur le site de préprints Arxiv par une équipe allemande du Max Planck Institute. Ils suggèrent que le nuage G2 n'est pas vraiment un nuage, mais plutôt une zone dense située à l’intérieur d'un flot de matière, et qu'au lieu d'être attirée par Sgr A*, ce flot ne ferait que passer auprès du TN sans tomber dessus pour former un disque d’accrétion.

Si ç'avait été le cas, nous aurions eu droit à de belles émissions de rayons X et d'ondes radio. Evidemment, en n'étant pas accéléré à des vitesses folles, le gaz n'a aucune raison de produire de tels rayonnements. Le flot continu de matière que les astrophysiciens allemands évoquent aurait été extrait de l'enveloppe d'une étoile qui serait passée un peu trop près du trou noir il y a relativement peu de temps, environ une centaine d'années seulement.

Vue schématique du centre galactique (Nature)
Ils ont en remarqué qu'un autre nuage de gaz nommé G1, découvert il y a dix ans avait quasi la même orbite que G2 et se mouvait même dans le même plan.

L'hypothèse de l'équipe qui a scruté la zone de Sgr A* à l'aide du Very Large Telescope est que G1 et G2 font tous les deux partie du même flot de matière qui traverse la zone centrale de la Galaxie. Et c'est peu ou prou la même idée qu'avaient émise James Guillochon et Avi Loeb du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics à Cambridge en avril dernier dans un article paru dans the Astrophysical Journal Letters.

Andrea Ghez
(photo Kyle Alexander)
Si cela s'avère exact, il se pourrait que d'autres boursouflures gazeuses apparaissent à la suite de G2 avec pourquoi pas un passage légèrement plus près de Sgr A* avec des conséquences observables... 

Mais il existe aussi d'autres hypothèses qui voient les choses très différemment. Andrea Ghez, astrophysicienne à l'université de Californie à Los Angeles, qui s'est spécialisée dans la région de Sgr A*, pense, à partir d'autres données d'observations, qu'il y a une étoile cachée dans le "nuage" G2, rien de moins ! Son équipe fait des images de la région de Sgr A* en observant la poussière interstellaire, et tout indique selon eux la présence d'une étoile, qui par son attraction gravitationnelle, empêcherait le gaz de tomber vers le trou noir. Ils ont publié leur étude au début du mois de mai dans un Telegram of the International Astronomical Union

Quoi qu'il en soit, G2 est toujours en mouvement et pourrait traverser dans quelques années ou dizaines d'années la zone du disque de matière entourant Sgr A*. Toujours une occasion pour en savoir un peu plus sur ce qui passe là haut...


Références : 

The Galactic Center cloud G2 and its gas streamer
Oliver Pfuhl et al.
arXiv:1407.4354 , soumis à Astrophysical Journal

Detection of Galactic Center Source G2 at 3.8 micron during Periapse Passage Around the Central Black Hole
A. M. Ghez et al.
Telegram of the International Astronomical Union2 May 2014

vendredi 18 juillet 2014

67P/Churyumov-Gerasimenko : la Surprise de Rosetta

Ça c'est le noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko vue par la sonde Rosetta. Chaque angle est ici espacé de 20 minutes sur cette image prise par la caméra OSIRIS de Rosetta qui était alors à environ 14000 km de la comète.

Il va falloir que la sonde dépose son atterrisseur Philae en Novembre prochain sur ce, sur cette... sur cette chose... Ne reste donc plus qu'à faire tourner les ordis, parce qu'une telle forme n'était pas tout à fait prévue par les spécialistes de l'agence spatiale européenne...


Petit Bonus de l'ESA en attendant :