Mieux dormir avec le bandeau du sommeil

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[Dossier] YouTube, un tournant pour la vulgarisation scientifique ?

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Y a-t-il un « avant » et un « après » Youtube en vulgarisation scientifique ? Synthèse de notre enquête Sciences sur Youtube, réalisée avec Imène H. et Morgane G. et rédigée en Comic Sans pour le plaisir de vos yeux. En France, les sciences ont débarqué sur Youtube en 2011. Ce mouvement de …
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La BD scientifique, entre rigueur et fantaisie

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Laurence Bordenave est médiatrice scientifique, scénariste de bandes dessinées et fondatrice du collectif Stimuli. Elle décrypte pour nous la BD scientifique, ses particularités, ses écueils et ses atouts. Science de comptoir (SdC) : Quelles sont les spécificités de la BD scientifique ? Laurence Bordenave (L.B.) : La BD scientifique appelle …
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Et si la matière sombre était … des trous noirs ?

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Black_Hole_Milkyway.jpg Parmi les grands mystères que la physique et l’astrophysique modernes s’efforcent d’élucider, la matière noire occupe probablement la première place. Ce concept, car pour l’instant il n’est que théorique, a été élaboré pour combler une faille dans notre connaissance de l’univers. Si l’on observe par exemple des amas de galaxies et que l’on évalue le mouvement des galaxies qui les composent et leur vitesse, les scientifiques peuvent en déduire leur masse. Or, en se basant sur la masse des étoiles et des gaz qui les composent, on se retrouve devant une énigme : s’il n’y avait que la matière visible, elle serait beaucoup trop faible pour expliquer les mouvements en question. C’est ainsi qu’est né le concept de “matière sombre”, une matière invisible à nos moyens de détection actuels. La matière en question serait loin d’être rare : elle composerait plus de 84% de la matière de l’univers. Mais elle demeure encore insaisissable. Les physiciens supposent qu’elle pourrait être composée de particules encore inconnues, et en on modélisé certaines. Les candidates les plus plausibles pour eux sont de deux types :
  • Les WIMPS, pour “weakly interacting massive particles” (particules massives interagissant faiblement).
  • Les axions, particules à très faible masse
Mais malgré toutes les tentatives, jusqu’ici, WIMPS et axions n’ont pas pu être détectés. En outre, ils ne sont pas les seuls concurrents dans la course à la matière sombre, et d’autres modèles existent pour expliquer son existence. Aujourd’hui, la nouveauté vient de la NASA. Alexander Kashlinsky, astrophysicien au Goddard Space Flight Center, suggère en effet dans une étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters que la matière sombre en question pourrait être composée de trous noirs. Et pas n’importe quels trous noirs : ceux qui se seraient formés durant les premières fractions de seconde de l’existence de l’univers, les trous noirs dits “primordiaux”. La théorie d’Alexander Kashlinsky est que toutes les galaxies, la nôtre comprise, sont entourées d’une énorme sphère de trous noirs, chacun ayant environ 30 fois la masse de notre Soleil. La détection d’ondes gravitationnelles par les observatoires LIGO en février ainsi que nos connaissances du fond diffus cosmologique, ce rayonnement fossile des débuts de l’univers, ont permis à Alexander Kashlinsky de bâtir cette nouvelle théorie. En remontant aux premières sources à avoir illuminé l’univers, son équipe en a déduit que les trous noirs primordiaux devaient avoir été particulièrement nombreux. Et leur masse correspondrait à celle des deux trous noirs dont la collision, sous forme d’ondes gravitationnelles, a été enregistrée par LIGO. “Les trous noirs primordiaux pourraient avoir des propriétés très similaires à ce que LIGO a détecté“, explique Alexander Kashlinsky. “Si l’on suppose que c’est le cas, nous pouvons regarder les conséquences que cela a sur notre compréhension de l’évolution du cosmos“. Kashlinsky et son équipe ont donc analysé ce qui se serait passé sir la matière noire était composée d’une population de trous noirs similaires à ceux détectés par LIGO, et notamment leur distribution dans l’univers lorsque les premières étoiles ont commencé à se former. A ce moment-là, les trous noirs primordiaux auraient commencé à capturer un peu des poches de gaz, berceau des premières étoiles, en émettant des rayons X qui correspondent à certaines observations effectuées aujourd’hui sur le rayonnement fossile de l’univers. La théorie de Kashlinsky pourrait être vérifiée grâce aux progrès de l’astronomie gravitationnelle, dont LIGO a donné le coup d’envoi. Si les trous noirs primordiaux sont effectivement nombreux et autour de toutes les galaxies, la fusion de deux d’entre eux ne devrait pas être un événement rare, et nous pourrions alors en détecter d’autres. “Les futures sessions d’observation de LIGO nous en diront davantage sur la population de trous noirs dans l’univers, et il ne faudra pas beaucoup de temps pour que nous sachions si le scénario que j’ai dessiné est corroboré ou exclu“, affirme Alexander Kashlinsky. S’il a raison, cela marquerait donc la fin d’une quête de mystérieuses particules, et le début d’une tentative de cartographie de trous noirs à grande échelle. Et après tout, que la matière sombre soit composée de trous noirs, ce serait assez poétique… Crédit image : Un trou noir (simulation) de dix masses solaires depuis un point de vue situé à une distance de 600kms. En arrière plan la Voix Lactée (ouverture focale horizontale de la caméra 90°). (Ute Kraus, Physics education group Kraus, Universität Hildesheim, Space Time Travel, (image de la Voie Lactée: Axel Mellinger), via Wikimedia Commons) Continue reading

Théorie du signal universitaire

Un billet récent d’O. Ertzscheid a pas mal circulé sur les réseaux sociaux, et a été notamment repris par Rue 89. Ce billet fait le constat de certains problèmes desormais bien connus de la publication scientifique pour préconiser de ne tout simplement plus publier d’articles scientifiques standards, pour privilégier en particulier d’autres moyens de communication […]
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Les enfants fragiles

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Comment fabriquer son faux tableau renaissance (et faire fortune)

Fiamma Luzzati ne publie pas régulièrement, mais vous pouvez vous abonner à ce blog ou la suivre sur  Twitter, Facebook , Google+  et même Instagram MERCI à tous les lecteurs: grâce à vous mon livre a été réimprimé! en vente     sur amazon ou  http://www.placedeslibraires.fr Mille mercis … Continuer la lecture
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Quand une brochette de supernovae assure le spectacle

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hires.jpg Une supernova, c’est une étoile qui explose. La définition est simpliste, certes, mais donne une très bonne idée de l’ampleur de l’événement. Cependant, il y a plusieurs types de supernovae (on dit aussi “supernovas”) et les mécanismes qui président à leurs explosions peuvent être différents. Des problèmes de couple… La vie d’une étoile comme notre Soleil peut être assez mouvementée. En son coeur, l’hydrogène se transforme en hélium dans une réaction de fusion nucléaire. Mais une fois l’hydrogène épuisé, c’est au tour de l’hélium de démarrer sa propre fusion, pour donner du carbone et de l’oxygène. L’étoile devient alors une géante rouge… pour un temps. Les étoiles similaires au Soleil n’iront pas plus loin : elles n’auront pas la masse nécessaire pour que la fusion du carbone puisse débuter. Alors que les couches extérieures auront été peu à peu expulsées, formant généralement une nébuleuse dite “planétaire”, le coeur de carbone et d’oxygène va se concentrer en une petite “étoile morte” qui va mettre des centaines de millions d’années à se refroidir : c’est ce que l’on appelle une naine blanche. L’histoire se corse si la naine blanche n’est pas seule : son vieillissement va être la cause de quelques problèmes de couple. En effet, la naine blanche va arracher de la matière à sa compagne, et lorsque cette masse sera suffisante, une réaction thermonucléaire va alors démarrer au sein du carbone de la naine blanche et va provoquer l’explosion de celle-ci. C’est ce qui correspond en tout cas au modèle de supernova dit “Ia”, dont les astronomes viennent d’avoir une possible confirmation. Les scientifiques, des universités du Texas et de Harvard, ont en effet pu observer l’impact d’une supernova sur l’autre étoile d’un système binaire, situé à 50 millions d’années-lumière, dans la direction de la constellation de la Vierge. La supernova, nommée 2012cg, a bien accru l’énergie de sa compagne du côté faisant face à l’explosion, ce qui semble confirmer les modèles théoriques pour ce type de supernova. On a en effet longtemps pensé que pour amener une masse suffisante pour qu’une naine blanche se transforme en supernova, il était nécessaire que l’étoile compagne soit une géante rouge, dont l’augmentation de volume aurait permis à la naine de capturer sa matière perdue. Mais les observations réalisées plus récemment n’ont pas fait état de la présence de telles géantes rouges… Le cas de 2012cg va dans ce sens : l’étoile compagne est un soleil “normal”, et les observations réalisées lors de cette explosion de supernova montrent bien que l’étoile en question a été impactée par l’explosion comme prévu par les derniers modèles. “SI une naine blanche explose près d’une étoile ordinaire, on doit voir une émission de lumière bleue qui résulte du réchauffement de cette compagne. C’est ce qui est prédit par les théoriciens, et c’est ce que nous avons observé”, explique Robert Kirshner, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, co-auteur de l’article paru dans The Astrophysical Journal. “La supernova explose près d’une étoile compagne, et l’explosion impacte cette compagne”, précise J.Craig Wheeler, co-auteur de l’étude. “Le côté de cette étoile compagne qui est impacté devient plus chaud et brillant. La lumière bleue provient de la face de l’étoile compagne qui a été ainsi réchauffée”. La fin d’une géante en direct Vue d’artiste de l’explosion d’une supernova de type IIa. Entre le moment où l’on peut apercevoir les premiers signes de l’onde de choc à sa surface et l’explosion elle-même, il ne s’écoule qu’une vingtaine de minutes… (NASA Ames/StScI/G.Bacon).  Les supernovae de type Ia ne sont pas les seules à exploser. D’autres étoiles connaissent de tels épisodes. C’est le cas de certaines géantes rouges qui terminent leur existence en apothéose. Là encore, c’est un problème de “carburant” qui est à l’origine du cataclysme. Lorsque les réactions nucléaires au coeur de ces géantes stoppent, il y a là aussi un effondrement explosif, dont le résultat sera probablement une étoile à neutrons. Ce type de supernovae est ce que les spécialistes appellent “type IIa”. Le télescope spatial Kepler a fourni des données précieuses aux scientifiques, en observant en direct l’explosion de deux supernovae de type IIa. Ce n’est certes pas la première fois, loin de là, que nous sommes témoins de tels événements cosmiques, mais on n’avait encore jamais pu les prendre sur le vif au moment même où l’explosion démarrait. Cela a permis aux astrophysiciens de confirmer leurs modèles théoriques sur ce type de supernova. Mieux encore, dans l’un de ces deux cas, les astronomes ont pu étudier les effets de l’onde de choc à la surface même de l’étoile impactée. Les deux étoiles observées sont très lointaines : KSN 2011a, de 300 fois la taille du Soleil, se situe à 700 millions d’années-lumière. KSN 2011d, elle, est 500 fois plus grosse que le Soleil et se situe à 1,2 milliards d’années-lumière. C’est cette dernière qui a permis l’observation des ondes de choc à sa surface. En revanche, pour la plus petite, l’événement n’a pas pu être détecté, ce qui pourrait s’expliquer, selon les chercheurs, par du gaz environnant l’étoile et qui aurait pu masquer le moment crucial. Les résultats de leurs travaux vont être publiés dans la revue The Astrophysical Journal. Les supernovae, c’est la vie ! Pour ceux qui se demandent quel est l’intérêt de l’étude des supernovae, il est de plusieurs ordres. Bien sûr, il y a la connaissance pure sur l’un des mécanismes de l’univers… Mais les supernovae ont d’autres mérites. Par exemple, les supernovae de type Ia sont utilisées par les astrophysiciens pour mesurer les distances dans l’univers. De plus, comme le soulignait fort bien Steve Howell, scientifique de la mission Kepler à la NASA, “tous les éléments lourds de l’univers viennent d’explosions de supernovae. Par exemple, tout l’argent, le nickel et le cuivre de la Terre, et même dans nos corps, proviennent de l’agonie explosive des étoiles”. Comme quoi les supernovae, c’est la vie… Crédits photos :  La supernova 2012cg vue par le télescope de 1,2 mètres du Fred Lawrence Whipple Observatory. La lumière violette diffuse près de l’étoile brillante est celle de la galaxie qui héberge la supernova, NGC 4424, à 50 millions d’années-lumière (Peter Challis/Harvard-Smithsonian CfA) Continue reading