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En février (suite)

Des galaxies spirales géantes.

L'ordre établi de la classification des galaxies vient d'être bousculé par la découverte de plusieurs galaxies spirales géantes superlumineuses !

Les plus grosses galaxies que nous connaissons, dites elliptiques, n'arborent pas de belles formes spirales comme notre Voie lactée mais dessinent des sortes de grosses boules en forme d'ellipse. Cependant, une nouvelle découverte de galaxies spirales d'une taille comparable aux plus gros spécimens de galaxies elliptiques vient aujourd'hui rebattre les cartes dans la zoologie des galaxies.

Les membres de l'équipe de Patrick Ogle du California Institute of Technology ont été surpris en découvrant cette population de galaxies spirales, qu'ils appellent désormais des galaxies super-spirales. Ils les ont débusquées en fouillant dans une base de données construite par la NASA, la bien nommée NASA Extragalactic Database, et en examinant pas moins de 800 000 galaxies situées à une distance inférieure à 3,5 milliards d'années-lumière. Ils les ont classifiées par luminosité décroissante, notamment en lumière visible.

Géantes mais rares.

L'éclat des galaxies est évalué par rapport à une valeur étalon définie par la luminosité émise par notre propre galaxie : L*. Les galaxies qui montrent une valeur supérieure à L* sont assez rares et généralement elliptiques. La galaxie spirale la plus brillante trouvée par l'équipe d'Ogle a une luminosité égale à 14 L*. Parmi les galaxies les plus lumineuses qu'ils ont découvertes, 3 % sont bien spirales et non elliptiques. Les chercheurs montrent dans leur étude que ces galaxies ressemblent à s'y méprendre à des galaxies spirales classiques, mais quand on calcule leur distance, on se rend compte à quel point elles sont énormes et brillantes.

Cela peut expliquer pourquoi elles n'ont jamais été remarquées auparavant car leurs distances n'avaient pas été évaluées.

Dans leur vaste échantillon de galaxies, les astrophysiciens américains ont trouvé 53 galaxies spirales qui ont une luminosité comprise entre 8 et 14 L*. La plus grosse, située dans la constellation d'Hercule, a un disque d'environ 440 000 années-lumière de diamètre, soit environ quatre fois celui de la Voie lactée.

  

Dawn survole Cérès à basse altitude.

Dans le domaine de l'exploration spatiale, 2015 restera à jamais marquée dans les annales pour avoir enfin dévoilé les visages de deux planètes naines du Système solaire : Cérès et Pluton.

Voici un an, la sonde Dawn s'approchait de Cérès, sphéroïde de 940 km de diamètre logé dans la ceinture principale d'astéroïdes, entre Mars et Jupiter. Puis, le 14 juillet, nous assistions au rendez-vous historique de New Horizons avec Pluton. Deux petits corps vestiges de la formation planétaire il y a environ 4,5 milliards d'années, qui présentent chacun des caractéristiques différentes de par leur exposition au Soleil et leur évolution au sein de leur environnement. Autant de paysages qui fascinent les géophysiciens pour leur diversité insoupçonnée.

Tandis que la sonde New Horizons, lors de son passage éclair, a recueilli en l'espace de quelques heures un maximum d'informations sur Pluton et Charon, Dawn séjourne autour de Cérès depuis début mars 2015. À différentes altitudes au fil de cycles de cartographie, le gros astéroïde dévoile ses paysages énigmatiques avec de plus en plus de détails. Passant ainsi successivement d'un point de vue global à quelque 13 600 km entre le 23 avril et le 9 mai, à 4400 km du 6 au 30 juin, 1470 km entre le 17 août et le 23 octobre et enfin 385 km depuis le 16 décembre. Ce dernier est l'orbite finale ou low altitude mapping orbit,  l'orbite de cartographie à basse altitude. Dawn est donc à présent, et cela pour une durée encore inconnue, plus proche de Cérès que la station spatiale internationale (ISS) ne l'est de la Terre ! Cela reviendrait à survoler un ballon de football à 9 cm de distance. La résolution est désormais est de 35 mètres par pixel, 830 fois supérieure à celle du télescope spatial Hubble.

  

En mars

Chury, une comète bien de chez nous.

Comment se sont formées les comètes ? C'est l'une des questions à 800 millions d'euros posées par l'Agence spatiale européenne lorsqu'elle a lancé sa sonde Rosetta vers la comète Churyumov-Gerasimenko, alias Chury. Est-ce qu'elles sont issues de matériaux du milieu interstellaire, donc plus anciens que le  Système solaire ? Ou plutôt d'éléments de la nébuleuse protosolaire, transformés par le rayonnement naissant de notre étoile ? La question n'est pas anodine puisqu'elle divise la communauté scientifique depuis des décennies. L'équipe d'Olivier Mousis (Laboratoire d'astrophysique de Marseille) pense avoir trouvé la réponse : Chury est bel est bien issue de la formation du Système solaire ? "Une étude américaine est en train d'aboutir à la même conclusion alors qu'elle se base sur un autre type d'observation", précise l'astrophysicien.

Pour résoudre l'énigme, son équipe a déterminé si la glace de la comète est cristalline comme dans un glaçon, ou au contraire amorphe comme du verre à vitre (c'est-à-dire sans ordonnancement particulier entre les molécules d'eau). Fabriquer de la glace cristalline n'est possible qu'avec un refroidissement lent, tout à fait envisageable lors de la formation du Système solaire. Notre étoile a volatilisé les éléments les plus légers venus du milieu interstellaire et les a repoussés à distance respectable. Arrivées dans des zones suffisamment froides, les molécules se sont à nouveau figées en glace sous forme de petits grains. À l'inverse, la glace amorphe du milieu interstellaire est produite par refroidissement rapide, ou encore par une chimie complexe à la surface de grains.

  

Ondes gravitationnelles.

La nouvelle astronomie.

L'espace-temps s'est déformé pendant une fraction de seconde le 14 septembre 2015. Et pour la première fois, des physiciens ont pu mesurer ce phénomène, engendré par la fusion de deux trous noirs. Un aboutissement, mais aussi l'aube d'une nouvelle manière d'explorer l'univers.

Tout a commencé par une onde de choc ... à travers les réseaux sociaux. Le 8 février 2016 au matin, la rumeur s'amplifie, reprise par les médias qui, les uns après les autres, parviennent à la confirmer, à la transformer en information : les scientifiques ont détecté pour la première fois le passage d'une onde gravitationnelle. Un siècle presque jour pour jour après la publication de la théorie de la relativité générale par Albert Einstein, l'une de ses prédictions majeures se voit confirmée. À savoir que la danse de deux astres compacts l'un autour de l'autre engendre bien des déformations de l'espace-temps qui se propage dans tout l'Univers. Et que ces rides du tissu de l'espace, qui voyagent à la vitesse de la lumière, peuvent être détectées. C'est dire si l'affaire est d'importance.

D'ailleurs, comme à chaque annonce scientifique majeure ces dernières années - il suffit de se rappeler celle de la première exoplanète en 1995 - le sacro-saint embargo imposé à la presse jusqu'à la date prévue de divulgation a volé en éclats. Car comment conserver secrète une découverte aussi cruciale quand elle implique près de 1000 chercheurs réunis dans la collaboration Ligo-Virgo ? De fait, depuis le 11 janvier, à la suite d'un tweet du cosmologiste americano canadien Lawrence Krauss (suivi par 208 000 abonnés), les rumeurs allaient bon train. Même s'il était prématuré de s'avancer, le petit monde de la cosmologie avait acquis la certitude qu'une grande nouvelle pointait à un horizon proche. Le 5 février, le physicien canadien Cliff Burgess n'hésitait pas à tweeter que des "espions qui ont lu le papier scientifique" parlaient d'ondes gravitationnelles créées par la fusion de deux trous noirs de 36 et 29 masses solaires.

  

Une neuvième planète ?

Depuis 2006 et la destitution de Pluton votée par des membres de l'UAI, notre Système solaire compte huit planètes.

Ce changement est le résultat de plusieurs découvertes de planètes naines. Ainsi, la géante Neptune serait la huitième et dernière planète. Au-delà, sous l'emprise gravitationnelle du Soleil, on trouve la ceinture de Kuiper, et un essaim très étendu jusqu'à 100 000 unités astronomiques (1 ua est égale à la distance entre la Terre et le Soleil, soit à 150 millions de kilomètres), le nuage d'Oort.

Le 20 janvier dernier, deux  brillants chercheurs de Caltech, Michael Brown surnommé le "tueur de Pluton" pour sa découverte d'Eris en 2003, et Konstantin Batygin, théoricien prolifique, ont annoncé à travers la publication de leur étude dans la revue The Astronomical Journal qu'une neuvième planète pourrait expliquer les anomalies observées sur une douzaine d'objets transneptuniens débusqués ces deux dernières décennies.

Une déclaration qui a fait grand bruit dans la presse et la sphère Internet, parfois avec excès, transformant cette hypothétique planète X en un fait établi. Les simulations numériques qui aboutissent à cette conclusion sont convaincantes, comme l'a indiqué Alessandro Morbidelli, l'un des pères des fameux modèles de Nice et du Grand Tak qui décrivent l'évolution du Système solaire durant les premières dizaines et centaines de millions d'années. Pourtant, nul n'a encore observé semblable objet dans cette région lointaine.

  

Juno, le nouvel explorateur.

Elle avait quitté la Terre le 5 août 2011 : la sonde d'exploration Juno est désormais toute proche de son but : Jupiter. Grâce aux deux manoeuvres réalisées pour ajuster la trajectoire de vol, la première réussie le 3 février et la seconde prévue le 31 mai, Juno devrait se mettre en orbite autour de la géante gazeuse le 5 juillet prochain : une arrivée attendue, car la dernière visite à la planète remonte à 2007 avec le passage express de la sonde New Horizons.

La NASA avait déjà mis en orbite une sonde autour de Jupiter : Galileo nous avait ainsi appris énormément sur la plus grosse planète du Système solaire entre 1995 et 2003, y compris en larguant un module pour explorer son atmosphère gazeuse. Treize ans après, c'est donc Juno qui va prendre la relève. Ses objectifs ? Étudier la structure interne de Jupiter, son atmosphère et sa magnétosphère, ce qui devrait permettre aux scientifiques de répondre à de nombreuses questions : comment s'est formée la planète géante ? Y a-t-il ou pas un noyau solide en son coeur ? Y a-t-il vraiment aussi peu d'eau dans l'atmosphère que ce qu'a détecté la sonde Galileo ? Comment est générée la magnétosphère de Jupiter ? Quelles seront les caractéristiques des aurores joviennes ? Ces réponses devraient aussi permettre par extension d'apporter des éléments nouveaux de compréhension pour les exoplanètes gazeuses.

  

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