La mort étrange d’ancêtres géants du Soleil

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80077_web.jpgLes premières étoiles de l’univers ont disparu il y a bien longtemps. Composés principalement d’hydrogène et d’hélium, ces soleils monstrueux avaient une vie courte, seulement quelques millions d’années, et aujourd’hui ils ne sont plus qu’un modèle théorique, que l’on n’a pas pu observer. On pense que certaines de ces étoiles seraient encore visibles dans des galaxies incroyablement lointaines, dont la lumière remonterait à un passé suffisamment reculé, mais pour l’instant, il n’y a aucune certitude à ce sujet.  

Avec ou sans métaux, le “conflit des générations” stellaires

Les étoiles que l’on connaît aujourd’hui sont divisées en deux “populations“. Les plus jeunes (relativement) ont moins de 10 milliards d’années, et composent la quasi totalité des étoiles observables. Leurs aînées, elles, ont entre 11 et 13,5 milliards d’années, et se trouvent dans le halo galactique, sphère diffuse autour de la Voie Lactée (ou des autres galaxies). La différence réside dans leur teneur en métaux (en astronomie, les composés autres que l’hydrogène et l’hélium). Alors que les étoiles “jeunes” sont riches en métaux, les plus anciennes, elles, en ont comparativement très peu. Il existe cependant une troisième génération dans l’arbre généalogique des étoiles : les quasi-mythiques étoiles dites de “population III”. Elles seraient nées dans les 400 millions d’années après le Big Bang, auraient été composées quasi uniquement d’hydrogène et d’hélium… et auraient eu une vie très courte. Paradoxalement, ce seraient elles qui auraient été à l’origine des premiers éléments chimiques lourds, formés dans leurs derniers instants, et qui se seraient alors répandus dans l’univers après leur “mort”.

De grands ancêtres retournés au néant?

Les modèles actuels pour ces “grands ancêtres” nous expliquent que ces étoiles ont fini de manière spectaculaire, dans des explosions gigantesques (une supernova démultipliée), laissant derrière elles un trou noir. Seulement voilà, ce modèle ne convient pas à tout le monde, en tout cas pas pour toutes ces étoiles de population III. Une équipe d’astrophysiciens des universités de Californie-Santa Cruz et du Minnesota (USA) vient de découvrir une famille d’étoiles qui n’auraient même pas formé de trou noir, et auraient tout simplement…disparu. Ces étoiles auraient été de véritables monstres de l’espace : 55 à 56000 fois la masse du Soleil. Ke-Jung Chen, auteur principal d’un article écrit sur le sujet dans The Astrophysical Journal, explique qu’ils ont ”découvert qu’il y avait un petit créneau dans lequel les étoiles supermassives pouvaient exploser complètement au lieu de devenir un trou noir supermassif. Personne n’avait découvert ce mécanisme auparavant”. Après 1,69 millions d’années, une telle étoile va devenir instable et commencer à s’effondrer. Durant ce processus, elle va synthétiser rapidement des éléments “lourds” : oxygène, néon, magnésium, silicone…  Le processus réclame davantage d’énergie que celle qui maintient la cohésion de l’étoile. L’effondrement s’arrête, et une explosion massive se produit. Ces gigantesques ancêtres, datant de la prime enfance de l’univers, se seraient donc tout simplement évaporées, ensemençant l’espace de leurs restes… qui ont contribué ensuite à former d’autres étoiles, celles qui peuplent aujourd’hui nos galaxies. Certaines de ces explosions pourraient même avoir déclenché un pic de formation d’étoiles dans leur galaxie… Quelle est donc l’importance aujourd’hui de savoir que, parmi les soleils géants primordiaux, certains aient disparu et pas d’autres? Pour les chercheurs, “avec une plus grande compréhension de la manière dont ces étoiles sont mortes, on espère glaner quelques aperçus de la manière dont l’univers tel que nous le connaissons s’est formé”.   Crédit photo : Simulation d’une vue en coupe d’une étoile supermassive de 55000 masses solaires, montrant le coeur dans lequel l’hélium est converti en oxygène. (Ken Chen, Université de Californie-Santa Cruz) Continue reading

Quand des bulles de plasma changent le cours d’une bataille

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Anaconda-helicopter.jpgC’était en 2002, en pleine guerre d’Afghanistan. L’Opération Anaconda, en mars, avait pour cible quelques 150 à 200 Talibans qui avaient pris leurs quartiers d’hiver dans une vallée de la province de Paktia, au sud de Kaboul. Le 4 mars, au petit matin, un hélicoptère Chinook de l’armée US est envoyé sur le pic du Takur Ghar, à la rescousse d’une équipe de Navy Seals. Avant son atterrissage, un message radio est envoyé à l’hélicoptère, l’avertissant que la position est aux mains de l’ennemi et qu’il ne doit pas atterrir. Le message n’arrivera pas. Sept soldats américains seront tués dans la bataille qui s’ensuivra. Jusqu’ici, le responsable désigné de la mauvaise communication était le terrain montagneux et accidenté, rendant difficiles les communications radio. Mais une étude qui vient d’être publiée dans la revue Space Weather propose une autre explication, qui implique… des bulles de plasma.

Comme des bulles d’air dans l’eau

plasma-bubbles.jpgLa partie supérieure de l’atmosphère, l’ionosphère, est constamment soumise aux radiations solaires. Sous l’effet de ces radiations, une partie des gaz se transforme : les atomes perdent des électrons, et l’ensemble constitue une couche de plasma, un mélange d’atomes ionisés et d’électrons “libres”. Durant les heures de la journée, les radiations solaires maintiennent ce plasma dans un état relativement stable, mais à la tombée de la nuit, des électrons vont rejoindre leurs atomes, pour former de nouveau des gaz neutres électriquement. Cette recombinaison se produit plus rapidement à basse altitude, ce qui rend le plasma moins dense, et l’amène à monter sous forme de bulles dans le plasma plus épais au-dessus de lui, un peu comme des bulles d’air sous l’eau. Ces “bulles de plasma” créent des turbulences qui peuvent alors détourner et disperser les ondes radio. C’est en lisant un compte-rendu de l’opération Anaconda, dix ans plus tard, que Michael Kelly, du Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (Maryland, USA) a émis l’hypothèse que les communications radio de ce matin fatal avaient été perturbées par des bulles de plasma. Collectant des données du satellite TIMED, de la NASA, Michael Kelly et son équipe ont eu de la chance : le satellite était passé au-dessus du champ de bataille.  Ils ont donc pu démontrer qu’une bulle de plasma se trouvait à ce moment-là entre le satellite de communications et l’hélicoptère, et aurait donc contribué au problème de communications. Les chercheurs ont également mis au point une modélisation informatique susceptible de prédire de tels impacts. Bien sûr, en mars 2002, ces technologies n’existaient pas, et rien n’aurait pu changer le cours de la bataille… Mais on sait désormais que les bulles de plasma peuvent causer des perturbations dans les communications. Avec des conséquences graves.   Crédits photos :  Troupes américaines durant l’Opération Anaconda (Département de la défense des USA via Wikimedia Commons) - représentation d’une bulle de plasma dans l’ionosphère qui perturbe les communications en provenance d’un satellite (NASA) Continue reading

L’eau de la Terre serait plus vieille que le Soleil

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537518main_earth_pacific_946-710.jpg La surface de la Terre est occupée aux trois quarts par de l’eau. Le corps humain comporte en moyenne 65% d’eau, et la proportion est encore plus importante dans notre cerveau (76%). L’eau est partout sur notre planète, et elle est indissosciablement liée à la vie. On suppose que cette eau a une origine extraterrestre : elle aurait été apportée soit par des comètes, soit par des astéroïdes (ce qui expliquerait que l’eau trouvée sur la Lune ait la même origine) … ou les deux. Il existe une troisième théorie, qui explique que la vapeur d’eau présente à l’intérieur de la Terre lors de sa formation aurait été ensuite “dégazée” par les volcans. Peut-être n’y a-t-il pas une seule origine. Peut-être que notre eau terrestre provient de plusieurs sources, et nul doute que de prochaines découvertes nous en apprendront davantage. Mais en attendant, il y a au moins un élément qui vient de s’éclaircir : cette eau, quel que soit son moyen de transport jusqu’à nous, est plus ancienne… que le Soleil. C’est en tout cas la thèse défendue dans une étude publiée aujourd’hui dans la revue Science. Lorsque le Soleil était jeune, il était entouré d’un disque protoplanétaire, la “nébuleuse solaire”, dans laquelle les planètes sont nées. Dans ce disque, il y avait de la glace, mais on ne savait pas si elle provenait du nuage moléculaire qui avait permis de former le Soleil, ou s’il s’agissait de glace provenant de l’extérieur, qui aurait été absorbée par les réactions en cours lors de la naissance du système solaire. L’étude, menée par L.Ilsedore Cleeves, de l’université du Michigan, a permis de découvrir que la plus grande partie de l’eau présente dans notre système a dû venir de la glace qui s’est formée dans l’espace interstellaire. Pas seulement l’eau de la Terre, donc, mais aussi celle des comètes, de la Lune, des autres planètes…

Pourquoi c’est important?

Trouver l’origine de l’eau présente sur la Terre est crucial pour comprendre comment des environnements propices à la vie peuvent se développer, et si on peut espérer les trouver ailleurs que sur notre planète. “Si l’eau du jeune système solaire a été principalement héritée de la glace de l’espace interstellaire, alors il est probable que des glaces similaires, avec les matières organiques qu’elles contiennent, sont abondantes dans la plupart, voire l’ensemble des disques protoplanétaires autour des étoiles en formation”, explique Conel Alexander, de la Carnegie Institution for Science, co-auteur de l’article. “Mais si au contraire l’eau de l’origine du système solaire est largement le résultat de réactions chimiques durant la naissance du Soleil, alors il est possible que la quantité d’eau varie considérablement dans le processus de formation des systèmes planétaires, ce qui aurait bien évidemment des implications sur le potentiel d’apparition de la vie ailleurs”. “Nos découvertes montrent qu’une fraction significative de l’eau de notre système solaire, l’ingrédient le plus fondamental pour entretenir la vie, est plus vieux que le Soleil, ce qui montre que les glaces interstellaires riches en matériaux organiques peuvent probablement se trouver dans tous les systèmes planétaires jeunes”, ajoute-t-il.

Comment ils ont procédé

L’équipe de chercheurs a étudié l’histoire des différentes glaces provenant de la Terre, mais aussi des comètes. Cette glace “hors du temps” provient en effet des époques les plus reculées dans l’histoire de la nébuleuse solaire, et fournit donc des indications précieuses. Les scientifiques se sont focalisés sur l’hydrogène, et son isotope plus lourd, le deutérium (de l’hydrogène avec un neutron en plus). La proportion d’hydrogène et de deutérium dans les molécules d’eau donne des informations sur les conditions dans lesquelles les molécules se sont formées. Par exemple, la glace interstellaire a une plus grande proportion de deutérium, ce qui est lié aux températures très basses à laquelle elle se forme. L’équipe a créé des modèles pour simuler un disque protoplanétaire dans lequel tout le deutérium avait déjà été éliminé par les réactions chimiques se produisant lors de la naissance du Soleil, qui devaiet alors reconstituer toute cette “glace enrichie” pendant un million d’années. Cela devait leur montrer si ce système permettait d’atteindre les proportions de deutérium que l’on trouve dans les échantillons de glaces présents dans les météorites, les océans de la Terre, et la glace des comètes. Le résultat démontre que ce n’est pas possible, ce qui indique qu’au moins une partie de l’eau de notre système solaire provient de l’espace interstellaire… et est donc plus ancienne que le Soleil. Vous ne regarderez plus votre bouteille d’eau de la même manière après ça. Crédit photo : La Terre vue de l’espace : que d’eau! Et elle viendrait en partie de l’espace interstellaire… (NASA) Continue reading

La population vieillit? Ce n’est pas un problème, au contraire

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450px-Windsurfing_Mimarsinan_Istanbul_1120996.jpgL’humanité vieillit. L’espérance de vie augmenterait, dans les pays dits développés, à raison de trois mois par an, alors que le taux de natalité, dans la plus grande partie des pays européens et en Amérique du Nord, serait au-dessous du seuil de renouvellement des générations. Le vieillissement général de la population mondiale, et plus particulièrement dans les pays occidentaux, est souvent présenté comme un problème à long, voire à moyen terme. Diminution de la population active, nécessité d’anticiper les problèmes d’autonomie, protection sociale, système de santé…  Le vieillissement pourrait être également la cause d’un ralentissement de la croissance mondiale, comme l’expliquait récemment l’agence Moody’s, pour qui “il aura des effets négatifs sur la main d’œuvre mais aussi sur le taux d’épargne des ménages, comme sur la productivité et l’investissement”. Certains pensent cependant qu’il n’y a pas que de mauvais côtés à ce vieillissement, comme le professeur Yves Carrière, du département de démographie de l’université de Montréal, qui pense que le vieillissement de la population canadienne comporte son lot d’avantages : garde des enfants par les grand-parents, bénévolat et autres activités non rémunérées mais qui apportent beaucoup à la société… Aujourd’hui, c’est une étude menée par une équipe internationale dirigée par Fanny Kluge, du Max Planck Institute pour la recherche démographique (Allemagne), qui se penche sur les impacts positifs du vieillissement pour la société. Les chercheurs se sont penchés sur le cas particulier de l’Allemagne, car ce pays “est à un stade avancé de sa transition démographique, avec un taux de fertilité autour des 1,4, et a la deuxième population la plus âgée dans le monde, avec un âge moyen de 44,3 ans.” Mais ils affirment que les conclusions qu’ils en  tirent peuvent s’appliquer à la plupart des sociétés vieillissantes. Ils ont identifié cinq domaines dans lesquels le vieillissement de la population pourrait avoir des bénéfices nets lorsque on le combine avec d’autres facteurs démographiques:
  • Les plus jeunes produiront davantage. Même si le vieillissement va probablement amener une réduction de la population active, l’augmentation du niveau d’éducation des travailleurs peut en partie compenser ce déclin par une plus forte productivité.
  • Le vieillissement, c’est bon pour l’environnement. Le changement de la pyramide des âges et la diminution de la population sont associées à une consommation plus réduite de produits à forte empreinte énergétique, et à la diminution des émissions de CO2
  • Le partage des richesses avec les jeunes. Avec l’augmentation de l’espérance de vie, on va hériter plus vieux, et utiliser cet héritage pour financer sa retraite ou aider ses enfants financièrement lorsqu’ils deviennent adultes. De plus, comme les familles ont moins d’enfants, l’héritage sera moins divisé, donc chacun recevra davantage, en moyenne.
  • Tant qu’on a la santé… L’allongement de la durée de vie signifie également rester en bonne santé plus longtemps. Les résultats de l’étude laissent présager que l’Allemand moyen en 2050 passera 80% de sa vie en bonne santé, alors qu’aujourd’hui ce chiffre est de 63%.
  • La qualité de vie. L’étude suggère que la proportion entre le travail, les travaux ménagers et les loisirs va changer dans le futur, avec une augmentation du temps de loisir moyen.
Si l’on en croit cette étude, qui vient d’être publiée par le journal PLOS One, on devrait donc bientôt avoir des populations de seniors en bonne santé, qui dépensent leur argent pour les jeunes, préservent l’environnement et donnent de leur temps pour des oeuvres socialement utiles. De quoi nous réconcilier avec la vieillesse…   Crédit photo : Les “personnes âgées” ne sont plus ce qu’elles étaient (Nevit Dilmen via Wikimedia Commons) Continue reading

De la vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une planète… à 124 années-lumière

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Neptune.jpgDes astronomes de l’université du Maryland viennent de découvrir de la vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une planète lointaine. HAT P-11b est quatre fois plus grosse que notre bonne vieille planète et 26 fois plus massive, orbitant autour d’une naine orange, étoile plus petite et moins chaude que le Soleil. Elle n’est pas pour autant plus froide, bien au contraire : elle est très proche de son étoile, et sa température de surface serait proche des 600°C. En gros, elle une taille proche de celle de Neptune et est plus chaude que Vénus, est probablement rocheuse avec une atmosphère épaisse. Elle n’est pas non plus la porte à côté : 124 années-lumière, dans la constellation du Cygne. Cela ne donne pas vraiment envie de faire ses valises pour aller s’installer là-bas… Si l’atmosphère de HAT P-11b est gazeuse, elle est composée d’environ 90% d’hydrogène. Si elle n’a pas de nuages à haute altitude, elle contient pourtant… de la vapeur d’eau. C’est en tout cas la conclusion à laquelle est parvenue une équipe de chercheurs dirigés par le professeur Drake Deming, spécialiste de l’étude des exoplanètes, qui publie ses résultats aujourd’hui dans la revue Nature. “On parle d’eau à plus de 1000 degrés, ce n’est pas un cas où la vie pourrait se trouver sur cette planète”, explique au Washington Post Jonathan Fraine, de l’université du Maryland, et auteur principal de l’article. “Ce n’est pas un océan liquide ni de l’air respirable. En fait, la planète est un objet gazeux. Il n’y a pas de surface sur laquelle de l’eau liquide pourrait se reposer”.

Pourquoi il est important d’avoir trouvé de l’eau

L’eau est un élément nécessaire à l’apparition de la vie telle que nous la connaissons. Il n’est cependant pas suffisant, et les conditions qui règnent sur HAT P-11b n’amènent pas à supposer que l’on a découvert la résidence secondaire de E.T. Alors, pourquoi s’enthousiasmer à la découverte d’eau dans son atmosphère? Selon les auteurs de l’étude, il s’agit là d’une pièce du puzzle que représente le développement des systèmes planétaires autour d’autres étoiles. Se forment-ils de la même manière que le nôtre? A l’origine du système solaire, des particules de poussière et de glace ont permis la formation des premiers noyaux planétaires. Les planètes géantes, elles, ont attiré de grandes quantités d’hydrogène, mais l’eau y gèle et s’échappe de leur atmosphère, ce qui est difficile à observer. Mars, Vénus et la Terre ont eu de l’eau assez tôt dans leur histoire. Plus une planète est petite, plus il y aurait de chances que les molécules d’eau, sous forme de vapeur, soient présentes dans une atmosphère. Est-ce la même chose ailleurs? “Nos idées sur la formation des planètes ont été développées pour coller à notre système solaire, et nous ne savons pas si d’autres système planétaires se comportent de la même manière”, explique le professeur Deming. “Nous voulons tester la question fondamentale de savoir si les petites planètes sont riches en éléments lourds, comme l’oxygène dans la vapeur d’eau.” Trouver de la vapeur d’eau et de l’hydrogène sur HAT P-11b va dans ce sens.

Comment sont-ils arrivés à ce résultat?

Ils ont collecté les observations de trois différents télescopes de la NASA (Hubble, Spitzer et Kepler) et analysée les données transmises lorsque la planète transite devant son étoile (le même phénomène que lors d’une éclipse). Elle absorbe alors les rayonnements de son soleil, et apparaît plus grosse vue à distance. Les astrophysiciens analysent le spectre lumineux (les radiations électromagnétiques observées), qui peut alors révéler les composés chimiques présents dans l’atmosphère.   Crédit photo :  Vue d’artiste de l’exoplanète HAT-P-11b, qui serait d’une taille comparable à celle de Neptune photographiée ici par la sonde Voyager (NASA) Continue reading

Pourquoi on devrait toujours avoir des veillées autour des feux de camp…

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Une étude anthropologique sur des Bushmen africains montre l’importance des veillées pour les sociétés humaines 800px-Fire.jpg Les organisateurs du “Jour de la nuit“, qui veulent sensibiliser à la pollution lumineuse, auront un argument supplémentaire pour leurs prochaines éditions : la civilisation du tout-éclairage électrique a tué les bons vieux feux de camp, et les veillées qui vont avec. Avec ces veillées, ce sont des histoires, des légendes, du lien social qui s’en sont allées, et la perte culturelle est énorme, comme vient de le démontrer une étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Polly Wiessner, professeur d’anthropologie à l’université de l’Utah (USA), a étudié les conversations autour du feu des Bushmen Ju/’Hoansi (la barre et l’apostrophe représentent des sons cliqués dans leur langue), une ethnie d’environ 4000 personnes qui vit dans le désert du Kalahari, au nord du Bostwana et de la Namibie. Le professeur Wiessner étudie ces tribus depuis une quarantaine d’années, et a accumulé une masse imposante de conversations menées de jour comme de nuit entre ces membres d’une société de chasseurs-cueilleurs, qui vivent au même rythme que nos lointains ancêtres.

Les conversations nocturnes sont différentes

La plupart des nuits, les Bushmen Ju/’Hoansi se rassemblent par groupe d’une quinzaine de personnes autour des feux. Un camp a un foyer par famille, mais la nuit, les gens vont souvent aller vers un seul d’entre eux.  Les histoires racontées parlent de chasses passées, de bagarres pour de la viande, de mariage, de feux de brousse, de meurtres, de naissances, d’interaction avec d’autres groupes, d’adultère, de fuite devant des prédateurs… Et il y a également les mythes traditionnels. Les conversations nocturnes ne sont pas les mêmes que celles qui ont lieu à la lumière du jour. Pour ces dernières, 34% étaient des récriminations, critiques et commérages, 31% étaient des sujets économiques, comme par exemple chasser pour le dîner, 16% étaient des blagues, et seulement 6% des histoires. Mais la nuit, 81% des conversations comprenaient des histoires, seulement 7% des récriminations et commérages, et 4% étaient sur des sujets économiques.  ”Les histoires sont racontées dans virtuellement toutes les sociétés de chasseeurs-cueilleurs. Avec les cadeaux, ces histoires étaient les réseaux sociaux originaux.”

Les veillées autour du feu ont renforcé le lien social

L’auteur explique que les découvertes archéologiques montrent que les humains ont eu un contrôle sporadique du feu voici un million d’années, voire plus, et qu’ils l’utilisent régulièrement depuis 400 000 ans. “On ne peut rien dire du passé en observant les Bushmen, mais ces gens vivent de la chasse et de la cueillette. Durant 99% de notre évolution, c’est comme cela que nos ancêtres ont vécu. Qu’est-ce qui transpire pendant les heures passées par ces chasseurs-cueilleurs à la lueur du feu la nuit? Cela aide à répondre à la question de la contribution de la lumière du feu à la vie humaine”. “Il y a quelque chose dans le feu au milieu de l’obscurité qui relie, détend mais aussi excite les gens. C’est intime. La nuit autour du feu est un moment universel de lien social, de transmission d’informations, de distraction, pour de nombreuses émotions partagées” Les histoires racontées à la lumière du feu de camp ont aidé la culture et la pensée humaines à évoluer en renforçant les traditions sociales, ont oeuvré en faveur de l’harmonie et de l’égalité tout en stimulant l’imagination pour envisager un large sens de la communauté, à la fois avec des personnes éloignées et avec le monde des esprits, précise l’étude. Le professeur Wiessner suggère que les conversations autour des feux de camps ont participé à l’éveil de l’imagination et des capacités cognitives de l’Homme, et l’ont aidé à imaginer les communautés sociales, ou celles qui nous relient au monde des esprits. Sans ces veillées autour du feu, l’humanité ne serait vraisemblablement pas devenue ce qu’elle est aujourd’hui.

Et si on se débranchait un peu?

“Que se passe-t-il quand du temps qui n’est pas économiquement productif passé autour du feu de camp est transformé en temps productif par la lumière artificielle?” interroge l’anthropologue. “Les parents lisent des histoires ou montrent des vidéos à leurs enfants, mais maintenant, le temps de travail va déborder sur la nuit. Maintenant, nous nous asseyons devant nos ordinateurs portables à la maison. Et quand on est capable de travailler la nuit, il y a un conflit : j’ai seulement 15 minutes pour raconter une histoire à mes enfants pour les endormir, je n’ai pas le temps de m’asseoir et discuter.. La lumière artificielle a transformé du temps de socialisation potentielle en temps de travail potentiel. Que deviennent les relations sociales?” Une question qu’elle laisse en suspens, sans y répondre. Peut-être faudrait-il renouer avec la tradition. Organiser des veillées autour du feu, de manière régulière. Que le feu soit dehors, ou simplement un poële, ou pourquoi pas, des bougies sur la table familiale. Des moments pour se raconter des histoires, des légendes. Comme un rendez-vous rythmant notre vie sociale. Sans Facebook et sans selfies…   Crédit photo : Itfhenry via Wikimedia Commons Continue reading

Pourquoi Pluton est (toujours) une planète

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(Note : ce post reflète les opinions de l’auteur)
 all_dwarfs-lrg.en.pngEn août 2006, l’Union Astronomique Internationale, association d’astronomes professionnels qui a le privilège de pouvoir nommer les objets célestes, adoptait une résolution (texte du communiqué en anglais ici) qui n’en finit pas de faire des vagues : celle de la nouvelle définition d’une planète, qui excluait de fait Pluton. Certes, une nouvelle catégorie était créée, celle de “planète naine”, qui représente plus ou moins les objets embarrassants dont on ne veut plus vraiment faire des planètes, mais que l’on ne peut pas faire entrer dans la liste des corps célestes déjà existants. Pluton, mais aussi d’autres objets lointains comme Makémaké, l’ovoïde Hauméa,  Eris, qui serait plus grosse que Pluton, ce qui en aurait fait théoriquement la 10ème planète de notre système solaire, ou encore Cérès, le plus gros objet de la ceinture d’astéroïdes. La décision de l’UAI n’a pas fait que des heureux dans une communauté d’astronomes divisée sur le sujet, mais également parmi un grand public interrogatif, voir sceptique quant à cette décision. Passer de 9 planètes à 8, c’est plus difficile à admettre que d’en accueillir une nouvelle dans le club.

Une planète, c’est quoi, selon l’UAI?

La nouvelle définition des planètes selon l’UAI prend en compte trois critères. Pour être une planète, un objet doit :
  • Etre en orbite autour du Soleil
  • Avoir une masse suffisante pour parvenir à un équilibre hydrostatique (donc avoir une forme sphérique)
  • Avoir nettoyé le voisinage de son orbite
C’est sur le troisième élément que Pluton a été “disqualifiée”, du fait de la présence d’autres objets dans la ceinture de Kuiper, vaste ceinture d’astéroïdes au-delà de l’orbite de Neptune.

Les raisons du changement

Derrière la définition scientifique se cache une problématique pratique. Les nouvelles informations sur Pluton ramenées par les sondes spatiales montrent une planète beaucoup plus petite qu’on le pensait, qui ne se distingue pas vraiment d’autres gros objets de la ceinture de Kuiper. Cela laissait penser à certains astronomes que l’on allait devoir appeler “planètes” de plus en plus d’objets, jusqu’à en faire une liste sans fin. D’où une motivation de redéfinir le statut de planète pour limiter le nombre d’entrants dans ce club fermé.

Le “vote populaire” de Harvard

La semaine dernière, le Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) a organisé une soirée-débat sur le sujet, invitant l’assistance à voter en fin de conférence. L’occasion pour l’un des intervenants de rappeler les arguments qui ont présidé à la nouvelle définition, et pour un autre de pointer du doigt les problèmes que cela pose… En introduction, il était mis en avant le processus de vote en lui-même : 400 membres de l’UAI sur les 6000 qu’elle comporte ont voté la nouvelle définition, ce qui pose un problème de représentativité…  Et l’animateur jouait aussi sur les mots : “un hamster nain est toujours un petit hamster”, affirmait-il, en réaction à l’appellation “planète naine”. Pour lui, une planète naine est toujours une planète… D’autres arguments des “contre” touchent à l’existence d’autres planètes autour d’autres soleils. La définition de “planète” telle qu’adoptée par l’UAI ne concerne en effet que notre propre système solaire, ce qui peut apparaître restrictif à l’heure où l’on découvre des milliers d’exoplanètes grâce aux télescopes spatiaux. Le Dr Dimitar Sasselov, professeur d’astronomie à Harvard, brossait un portrait très divers de ces planètes d’ailleurs, dont certaines ne rentreraient pas dans la définition de l’UAI… Qui précisons-le n’a jamais affirmé qu’elle s’appliquerait en-dehors du système solaire. Le Dr Sasselov proposait alors une nouvelle définition : “Le plus petit morceau de matière sphérique qui se forme autour d’une étoile ou de restes d’étoile”. Une définition large, selon laquelle, bien sûr, Pluton (et quelques autres) serait bien une planète.
Le vote du public qui s’ensuivit montra de manière indiscutable l’attachement de l’audience à la notion selon laquelle Pluton est une planète. Ce vote n’est évidemment pas représentatif, mais c’était aussi l’un des buts perceptibles des organisateurs : contester la représentativité du vote de l’UAI en 2006…

Revenir au statu quo?

Ce qui semble certain, c’est que l’UAI n’a pas vraiment pris en compte l’attachement populaire à Pluton dans sa décision, et a principalement voulu établir un “principe” pour prévenir l’augmentation croissante de planètes potentielles, comme si celles-ci devaient être un club aussi fermé que l’UAI elle-même. Et quand on veut parvenir à un résultat, on peut toujours trouver une définition qui “colle”. Est-ce vraiment une démarche scientifique rigoureuse? La solution d’apaisement serait de revenir à la situation antérieure à 2006… et d’attendre. Après tout, on peut considérer Pluton comme une exception temporaire. Les autres “planètes naines”? Cérès est un astéroïde, cela ne change pas. Quant à Eris, Hauméa, Makémaké et ceux qui vont suivre, ce sont des objets de la ceinture de Kuiper, on peut leur maintenir cette définition. Avec les progrès de la science des exoplanètes, nul doute que dans les années à venir on trouvera une véritable définition de ce qu’est une planète, que ce soit autour du Soleil ou d’une autre étoile, et, à ce moment-là, on pourra reconsidérer le “cas Pluton”. Ne réécrivons pas les manuels scolaires ou notre histoire récente de l’astronomie. Pluton est notre neuvième planète, c’est inscrit dans le coeur de très nombreux amateurs d’astronomie, qu’ils soient ou non professionnels ou membres de l’UAI.   Vidéo du débat qui a eu lieu au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (en anglais)    Crédit photo : les tailles des nouvelles “planètes naines” comparées à la Terre (NASA) Continue reading

Quand les galaxies grandissent, elles deviennent cannibales

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Une étude montre que les galaxies massives ont arrêté de fabriquer leurs propres étoiles, et qu’elles se transforment en prédateurs cosmiques des galaxies plus petites   8617654592_dcd241de40.jpg Dans une galaxie, les étoiles meurent et naissent, dans un cycle de vie qui recycle les gaz interstellaires. Les galaxies amassent ainsi ces gaz, et grandissent, fabriquant davantage d’étoiles. Mais que se passe-t-il quand elles sont devenues énormes? C’est la question à laquelle vient de répondre une étude publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Les galaxies géantes ne fabriqueraient plus beaucoup d’étoiles, mais grossiraient en cannibalisant les galaxies plus petites se trouvant à leur portée, affirme une équipe de scientifiques australiens emmenée par le Dr Aaron Robotham, de l’université d’Australie de l’Ouest. Les gros mangent donc les petits à l’échelle de l’univers? “Toutes les galaxies démarrent petites, et grossissent en collectant les gaz et les transformant efficacement en étoiles”, explique le Dr Robotham. “Et puis, de temps en temps, elles se font complètement cannibaliser par une galaxie beaucoup plus grosse”. Pour en arriver à cette conclusion, les astronomes ont observé plus de 22000 galaxies, ce qui leur a démontré que, si les galaxies plus petites sont très douées pour créer des étoiles, les plus massives, elles, n’en produisent pratiquement plus, probablement à cause de leur noyau actif qui empêcherait de se refroidir pour former des étoiles. Leur seule méthode de croissance est donc d’absorber d’autres galaxies, ce qui est rendu plus facile par leur masse croissante qui permet à leur gravité d’attirer plus facilement leurs voisines. C’est aussi le cas pour notre Voie Lactée, qui arriverait au point où sa seule façon de grandir serait de consommer des galaxies plus petites. “Elle n’a pas fusionné avec une autre grande galaxie depuis longtemps, mais on peut toujours voir les restes de vieilles galaxies que nous avons cannibalisées”, affirme le Dr Robotham. “Nous allons d’ailleurs manger deux galaxies naines voisines, le Grand et le Petit Nuages de Magellan, dans environ quatre milliards d’années”. Mais le prédateur qu’est notre galaxie va devenir une proie : dans cinq milliards d’années, elle va fusionner avec la galaxie d’Andromède. Comme cette dernière est plus massive, cela signifie que c’est la Voie Lactée qui sera techniquement “mangée”. Crédit photo : ”Les galaxies des Souris“, une paire de galaxies en collision vues par le téléscope spatial Hubble (NASA, Holland Ford (JHU), ACS Science Team et ESA) Continue reading

La planète qui donne un coup de vieux à son soleil

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14-250_0.jpg Les enfants, ça rajeunit l’esprit. Ou ça donne un coup de vieux, selon à qui vous posez la question. Il semblerait que la même contradiction s’applique aux étoiles et aux plus massifs de leurs “enfants”, ces planètes que l’on nomme les “Jupiters chauds”: des planètes gazeuses géantes, de masses similaires ou supérieures à celle de Jupiter, mais qui orbitent à une faible distance de leur soleil, au niveau de ce qui serait l’orbite de Mercure, voire encore plus près. Deux études publiées à deux mois d’intervalle dans la même revue, Astronomy and Astrophysics, se sont intéressées à la relation entre des “Jupiters chauds” et leur étoile… avec des conclusions paradoxalement très différentes. La première étude, publiée en mai, avait pour but de détecter si des exoplanètes à l’orbite proche de leur étoile pourraient influencer la rotation et l’activité magnétique de celle-ci. En utilisant les données recueillies par les observatoires spatiaux Chandra et XMM-Newton, deux astronomes du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Katja Poppenhaeger et Scott Wolk, ont constaté que dans des systèmes binaires, l’étoile qui possède une planète a un niveau d’activité magnétique beaucoup plus important que l’autre étoile du système. Les “Jupiters chauds” auraient un effet sur le ralentissement naturel de la rotation de leur étoile hôte, une espèce de “cure de rajeunissement”, en quelque sorte.

Un “Jupiter chaud” hors normes

La seconde étude, dans le numéro de juillet de la même revue, s’est intéressée à l’étoile WASP-18, située à 330 années-lumière, dans la constellation du Phénix (visible dans l’hémisphère sud). Cette étoile, un peu plus chaude que le Soleil et de masse similaire à celui-ci, est dotée d’au moins une planète, WASP-18b. Ce “Jupiter chaud” a une masse d’environ 10 fois celle de notre Jupiter, et orbite autour de son étoile en moins de 23 heures. Une équipe de chercheurs, emmenée par Igniazio Pillitteri, de l’observatoire de Palerme (Italie), a elle aussi utilisé les données en provenance de Chandra pour déterminer que WASP-18 paraîssait plus vieille que son âge, ou plus précisément, qu’elle exhibait des caractéristiques propres à une étoile plus âgée. “WASP-18b est une exoplanète extrême, l’un des “Jupiters chauds”les plus massifs connus, également l’un des plus proches de son étoile hôte, et ces caractéristiques mènent à un comportement inattendu : cette planète pousse son étoile hôte à agir comme une vieille avant son heure”, explique Igniazio Pillitteri. En théorie, selon les modèles théoriques et certaines données recueillies, l’étoile WASP-18 est une “jeunette” qui a entre 500 millions et 2 milliards d’années (en comparaison, notre Soleil, dont on pense qu’il est à un peu moins de la moitié de sa vie, est âgé de 4,6 milliards d’années). Les étoiles jeunes comme WASP-18 sont censées être plus actives, avoir des champs magnétiques plus forts, des éruptions plus puissantes et des émissions de rayons X plus intenses. Ces caractéristiques sont liées à la vitesse de rotation de l’étoile, qui décline généralement avec l’âge. En essayant de mesurer les rayons X en provenance de WASP-18 grâce à Chandra, les astronomes ont eu la surprise… de ne pas en détecter. En regardant toutes les données plus en détails, ils ont constaté que cette étoile était pratiquement 100 fois moins active qu’elle le devrait. L’explication? Selon les auteurs de l’étude, la force de marée créée par la gravitation du “Jupiter chaud” (un effet similaire à ce que la Lune provoque sur les océans de la Terre) aurait perturbé le champ magnétique de l’étoile. Ce champ magnétique est lié à la manière dont les gaz chauds qui composent l’étoile s’agitent à l’intérieur de celle-ci (la convection). Or, la gravité de la planète provoquerait des mouvements de gaz à l’intérieur de l’étoile qui s’opposeraient à l’effet de convection naturelle de celle-ci. La conséquence est l’affaiblissement du champ magnétique… et l’équivalent stellaire de “cheveux blancs” pour WASP-18. Le cas de WASP-18 et de son “Jupiter chaud” pourrait donc être une exception, et la première étude serait alors la règle. On attendra les prochains modèles théoriques pour en savoir plus…   Crédit photo : Vue d’artiste de la planète WASP-18b et de son étoile, à 330 années-lumière (NASA/CXC/M.Weiss)

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Comment un énorme trou noir s’est retrouvé dans une galaxie naine

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heic1419e.jpgDe nombreuses galaxies ont un trou noir supermassif en leur centre, ce n’est pas une nouveauté. Au centre de la Voie Lactée, par exemple, se trouve l’un de ces monstres, d’une masse équivalente à celle de 4 millions de soleils. C’est énorme, mais peu en comparaison avec la masse totale de notre galaxie : son trou noir en représente seulement 0,01%. A 54 millions d’années-lumière de nous, la galaxie M60-UCD1 est bien différente de la nôtre. Elle est beaucoup plus petite, avec un diamètre de “seulement” 300 années-lumière contre les quelques 100 000 années-lumière de la Voie Lactée. Mais malgré sa petite taille, elle est très dense, sa masse étant évaluée à celle de 140 millions de soleils. Pour prendre une image, si vous viviez quelque part dans cette galaxie naine, vous pourriez voir à l’oeil nu au moins un million d’étoiles, alors que sur Terre, on n’en voit que quelques milliers. Mais le plus étonnant, c’est la présence d’un trou noir supermassif au centre de cette galaxie naine, et pas n’importe lequel : ce géant de 21 millions de masses solaires représente 15% de la masse totale de M60-UCD1. Une explication de ce phénomène est que cette galaxie naine aurait été un jour une galaxie plus grande, avec dix milliards d’étoile, et donc un trou noir supermassif de taille correspondante en son centre. “Cette galaxie serait passée trop près de sa voisine, beaucoup plus grande, Messier 60″, explique Remco van den Bosch, du Max Planck Institute for Astronomy d’Heidelberg (Allemagne).  ”Dans ce processus, la partie externe de cette galaxie aurait été arrachée et serait devenue une partie de Messier 60, ne laissant derrière elle que cette galaxie petite et compacte que nous voyons aujourd’hui”. M60-UCD1 serait d’ailleurs condamnée : Messier 60, l’une des plus grandes galaxies de l’univers proche, pourrait finalement absorber sa voisine naine. Quand? Les astronomes ne se prononcent pas encore, car ils ne connaissent pas les paramètres de son orbite autour de Messier 60. Mais ils estiment que le destin du trou noir de M60-UCD1 est tracé : il finira par être absorbé par celui de M60, un “monstre” de 4,5 milliards de masses solaires. M60-UCD1 ne sera probablement pas la seule à être absorbée. Une autre galaxie, NGC4647, qui n’est pas une galaxie naine, serait elle aussi attirée par Messer 60. Cette découverte d’un trou noir supermassif au centre d’une galaxie naine, pour l’instant unique en son genre, vient de faire l’objet d’une publication dans la revue Nature par une équipe internationale menée par Anil Seth, de l’université de l’Utah. Elle a été effectuée en utilisant notamment les données du télescope spatial Hubble, ainsi que des installations de l’observatoire du Mauna Kea à Hawaï.   Crédit photo : La galaxie naine M60-UCD1 et ses voisines  (NASA, ESA and the Hubble Heritage(STScI/AURA)) Continue reading