09/03/2016

Voici une galaxie née "peu de temps" après le Big Bang

galaxie.jpgScruter l’espace lointain ou remonter le temps. Deux manières de dire la même chose, du moins en astrophysique. Même s’il se fait vieux – plus de 20 ans – le télescope spatial Hubble continue à détecter quelques données intéressantes. Ainsi le 4 mars apprenait-on qu’il avait capturé les images d’une galaxie lointaine, GN-z11. Sa particularité ? Il s’agit de la galaxie la plus lointaine jamais observée. Située à 13, 4 milliards d’années lumières, elle est presque aussi vieille que l’univers, qui est apparu il y a 13, 8 milliards d’années. En fait, GN-z11 serait née environ 400 millions d’années après le Big Bang, c’est-à-dire extrêmement tôt dans l’histoire du cosmos. Pour dater avec précision cette naissance, les scientifiques se servent de différents outils et examinent notamment le décalage (spectral) vers le rouge de l’objet observé. Plus une galaxie est éloignée de nous et plus sa lumière s’étire vers l’extrémité du spectre lumineux. Plus elle est rouge, plus elle est distante, et donc ancienne.

Jusqu’alors, c’était EGSY8p7 qui détenait le record de la galaxie la plus éloignée. De 13, 2 milliards d’années lumières pour une naissance estimée à 570 millions d’années après le Big Bang. Quant à GN-z11, elle serait vingt-cinq fois plus petite que la Voie lactée et ne présenterait que 1% de sa masse stellaire. Elle formerait donc des étoiles vingt fois plus vite que la Voie lactée (du moins au moment correspondant à son observation, rien n’indique en effet qu’elle existe encore, même si j’emploie le conditionnel présent). D’où sa luminosité intense qui lui a permis de se faire repérer par Hubble. Le télescope spatial James Webb, qui remplacera Hubble, sera opérationnel dès 2018. Mais même à notre échelle, cela paraît encore loin.

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07/03/2016

"Dans l'espace, personne ne vous entend crier"

ondes.jpgVoici une vue d’artiste illustrant comment le Soleil et la Terre courbent l’espace-temps. Accrédité depuis cent ans au moins, ce modèle n’est pas de la science-fiction et vient à peine de recevoir une stupéfiante confirmation. Annoncée il y a un mois, la détection d’une vibration de l’espace-temps, soit une onde gravitationnelle, provoquée par la collision de deux trous noirs situés à environ 3,4 milliards d’années, a en effet confirmé les théories émises par Einstein en 1916 concernant la relativité générale. Un pas de géant pour l’astrophysique, ouvrant des champs encore inédits pour l’astronomie gravitationnelle, vaste laboratoire du futur pour les physiciens qui planchent là-dessus. Preuve que les objets massifs courbent l’espace-temps – les images de la boule posée sur un drap tendu, ou des ondes générées par la chute d’un caillou sur un étang plane, en suggèrent une approche comparative -, et que ce dernier est en quelque sorte élastique, laissant se propager des ondes gravitationnelles qui parviennent à distordre les distances. Déjà repérées auparavant, notamment en 1978 à travers la rotation de deux pulsars, ces ondes n’avaient encore jamais été ressenties sur Terre. Grâce à deux interféromètres, l’Américain LIGO et le franco-italien VIRGO, qui ont traqué et mis au jour ces précieuses données, c’est désormais chose faite.

Mais d’où viennent au juste ces ondes ? Observation et calculs donnent la réponse. Les deux trous noirs incriminés ont des masses respectives de 29 et 36 fois celle du soleil. Or à l’arrivée, leur collision ne rassemble plus qu’une masse de 62 fois celle de notre astre. Le calcul est vite fait : 29 + 36 = 65. Il manque en somme l’équivalent de trois masses solaires pour que le compte soit bon. Contrairement à ce qu’on pourrait supposer, celles-ci ne se sont pas évaporées, mais se sont transformées en énergie, celle justement des ondes gravitationnelles, corollaire direct d’une loi physique bien connue stipulant, via l’équation la plus célèbre de l’histoire du monde (E = mc2), que masse et énergie sont deux formes de la même entité et que l’une, dans certaines conditions, peut devenir l’autre. La question de la nature de l’espace-temps se pose alors forcément. Est-elle fractale ? Mystère. J’y reviendrai dans quelque temps via une approche purement mathématique. En attendant, on continue à scruter le ciel et les dépêches scientifiques.

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05/02/2016

Smith Cloud fonce droit sur notre galaxie

smith.jpgIl mesure 11000 années lumières de long et 2500 de large. Donc plus qu’un cumulo-nimbus. Le nuage Smith, ou Smith Cloud (ainsi baptisé car détecté par l’astronome hollandaise Gail Smith), a été repéré dans les années 60. Il est composé majoritairement d’hydrogène, de soufre et d’éléments qu’on trouve dans la partie externe de notre Voie lactée. Sa particularité ? Il fonce droit sur notre galaxie, à une vitesse de 870 000 kilomètres par heure (environ 310 kilomètres par seconde selon d'autres sources), ce qui est plutôt lent. Lorsqu’il l’atteindra, il permettra, de par l’hydrogène qu’il contient, la formation de millions de nouvelles étoiles. Oui, mais ce n’est pas pour tout de suite. Son retour n’est prévu que dans 27 millions d’années. Retour ? En effet, la NASA a découvert récemment que Smith Cloud provient déjà de notre galaxie, qui l’avait éjecté il y a environ 70 millions d’années. C’est une grande nouveauté. Jusqu’alors, on pensait que Smith Cloud était une galaxie ratée dépourvue d’étoiles ou uniquement un gigantesque nuage gazeux attiré par la Voie lactée. Erreur. Il provient bien de chez nous, et, par un astucieux effet de boomerang, va opérer son retour. Tout bouge autour de nous, en somme.

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