PETIT MOT DU DIMANCHE : LES ETOILES VARIABLES
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LES ETOILES VARIABLES
MÉTÉORES ET MÉTÉORITES
PMDD du 14 janvier 2024
Chapitre 2
MÉTÉORES ET MÉTÉORITES
PMDD du 7 janvier 2024
Chapitre 1
Les météores sont visibles toute l’année à des fréquences variables et présentent des caractéristiques différentes. L’appellation « étoiles filantes » vient du fait qu’à l’œil nu ces objets semblent briller comme des étoiles. En réalité, il s’agit de particules de poussière cosmique qui, en traversant l’atmosphère, s’échauffent par frottement en laissant derrière elles une traînée lumineuse.
On pourrait se poser cette question : Comment se fait-il que de si minuscules grains de poussière de quelques millimètres, pour certaines, soient visibles à des dizaines de kilomètres de distance ? Pour être plus précis, il faut savoir que ce que nous voyons n’est pas la particule de poussière qui s’échauffe mais la traînée qu’elle laisse derrière elle.
A partir du moment où un objet entre en contact avec l’atmosphère, il génère une onde de compression qui provoque un échauffement important. Lors de ce processus, l’objet convertit son énergie cinétique en énergie thermique qui se répartit entre le corps lui- même et les atomes de l’atmosphère. Ces atomes, en recevant de l’énergie, s’ionisent et émettent la lumière observée.
Lorsque la traînée est particulièrement brillante, il est possible de la voir de très loin. Dans certains cas, la luminosité des météores est telle qu’elle dépasse celle des étoiles et des planètes les plus lumineuses. On parle dans ce cas de « bolides ». La lumière produite par un bolide peut parfois être perçue en plein jour. De tels bolides peuvent pénétrer l’atmosphère jusqu’à très basse altitude se brisant parfois en fragments et produisant souvent des détonations. Parfois même, ils atteignent le sol de notre planète. Les objets initiaux mesurent de quelques centimètres à quelques mètres et les fragments qui arrivent au sol s’appellent météorites.
Ainsi, tandis que la Terre poursuit sa trajectoire autour du Soleil, elle nettoie le cosmos des poussières qu’elle rencontre mais, en même temps, les comètes dispersent leur matière et continuent ainsi à approvisionner l’espace sidéral en particules de poussières. Ce n’est donc pas prêt de s’arrêter…
La matière ainsi « semée » est disposée sur des orbites voisines de celle de la comète dont elle a été expulsée. Si la Terre, dans sa trajectoire autour du Soleil, passe à proximité de ces orbites elle peut intercepter ces poussières, ce qui se traduira par des essaims de météores appelés communément « pluies d’étoiles filantes ». Les plus célèbres peuvent s’observer en été aux alentours du 12 août et sont nommées « Perséides » car les étoiles filantes se produisent devant la constellation de Persée qui est en arrière-plan. Elles concernent l’essaim de la comète Swift Tuttle.
Dans le chapitre 2, j’indiquerai la date des principaux essaims ainsi que le nom de la comète qui engendre les météorites.
Bonne lecture
Bob
YANN SAINTY LE SURDOUÉ DU CIEL PROFOND
Le Nancéen se consacre à la photo du ciel depuis seulement quatre ans. Une passion dans laquelle il s’est plongé à fond. Avec succès, puisque ses images se hissent au meilleur niveau. Cependant, il étonne car, quoique débutant, il produit des images de haute qualité et enchaîne des découvertes de nébuleuses. « Je me suis mis à l’astronomie pendant le confinement de 2020. J’ai d’abord essayé de réaliser des photos au smartphone puis avec du matériel et des techniques plus adaptés ». Il profite alors de la vente de biens immobiliers pour s’équiper en matériel haut de gamme et passe toutes ses soirées libres à se former, à observer et à traiter ses clichés.
Pour aller plus loin, il se rapproche de deux spécialistes, découvreurs de nébuleuses : Xavier Strottner et Marcel Dreschsler. Parmi ses prouesses, il a notamment débusqué une nébuleuse juste à côté de la galaxie d’Andromède dont la photo est arrivée en tête du concours Astronomy Photographer of the year, organisé par le Royal Museum of Greenwich. Cette collaboration prend un nouveau tournant au printemps 2023 en tissant un partenariat avec la société Atlaskies qui gère une ferme de télescopes au Maroc. Le but est de piloter des instruments à l’observatoire de l’Oukaïmden dans le massif de l’Atlas afin de réaliser d’autres découvertes. Yann Sainty est le codécouvreur d’un nuage ionisé près de la galaxie M31, passé inaperçu jusqu’ici.
L’image qu’il a obtenue a gagné en 2023 le concours photos organisé par le Musée royal de Greenwich. De quoi laisser sans paroles les vieux briscards de la photo astronomique… Chapeau donc mon cher Yann, Bonne lecture Bob PS : Etant donné la fin de l’année, le prochain
ASTRO- NOTES sera publié le 11 janvier 2024.
Bonnes fêtes à tous et que le Père Noël soit généreux…
BÉTELGEUSE, UNE FUTURE SUPERNOVA ?
PMDD du 17 décembre 2023
Si elles sont moins fréquentes aujourd’hui qu’au début de l’Univers, les supernovae se produisent tout de même et sont guettées par les astronomes. A ce titre, l’étoile Bételgeuse dans la constellation d’Orion est très surveillée. Il s’agit d’une supergéante rouge correspondant à 18 masses solaires.
Pour les astrophysiciens et leurs modèles sur l’évolution stellaire, le stade qui est le sien correspond à celui d’une étoile très massive qui a consommé tout l’hydrogène de son coeur juste avant d’exploser en supernova. Or, cette phase dite de « supergéante » ne dure pas éternellement. Elle est même très courte… si on la compare à la durée de vie d’une étoile : quelques dizaines de milliers d’années face à des millions, voire des milliards d’années. On peut donc dire que Bételgeuse est sur le point d’exploser même si, à l’échelle humaine, cette phase de supergéante est …extrêmement longue.
Déjà, en 2019, Bételgeuse avait fait parler d’elle car on avait observé une étonnante baisse de luminosité apparente qui pouvait faire penser à une explosion imminente. C’est tout au moins ce que certains spécialistes avaient suggéré. De récents calculs ont cependant prouvé que l’étoile n’aurait quasiment pas perdu de matière soit moins d’une masse solaire. Qui plus est, la poussière éjectée forme, petit à petit une sorte de bulle opaque autour de l’étoile qui occulte une partie de la lumière émise.
Bételgeuse reste, pour le moment, une étoile extrêmement brillante ce qui amène les astronomes à penser qu’elle vient juste d’entrer dans sa phase de supergéante rouge et qu’elle ne devrait pas exploser avant quelques milliers d’années. D’autres étoiles du même type, comme VY Canis Majoris dans la constellation du grand chien semblent bien plus proches de l’explosion comme le suggère la grande quantité de poussières qui les entoure.
Antarès dans la constellation du Scorpion est une autre candidate car elle risque d’exploser d’ici quelques dizaines ou centaines de milliers d’années… peut être avant Bételgeuse. Dommage pour nous car une explosion de supernova est un spectacle extraordinaire comme seule la nature peut nous en offrir.
Bonne lecture
Bob
(Etant donné la date du 17 décembre, ce PMDD sera le dernier de l’année 2023. Le prochain sera expédié le 7 janvier 2024. Bonnes fêtes à tous et à l’année prochaine.)
LE MYSTÈRE DES TOUPIES STELLAIRES
Astro-Notes du 14 décembre 2023
Dans l’univers tout tourne et l’on pourrait ajouter, tout se déplace. Dès qu’un nuage de gaz, emporté par sa propre gravité, commence à s’effondrer sur lui-même sous l’effet de son propre poids, les particules qui le composent finissent pas se retrouver entrainées comme dans un mouvement collectif. De la somme de leurs directions initiales, totalement aléatoires, se dégage un sens. C’est ainsi que s’amorce un mouvement général en rotation.
Ce mouvement cinétique « s’amplifie avec la contraction » explique Daniel Reese, astronome adjoint à l’observatoire de Paris. De cela découle qu’une fois l’étoile formée, elle tourne sur elle-même. De même d’ailleurs qu’une planète, un satellite et tout astre quel qu’il soit. En règle générale, plus cet astre est massif, plus il tourne vite. L’astronome donne comme exemple divers astres : « Le Soleil tourne à 2km/s alors que les étoiles massives atteignent une moyenne de 200 km/s, les plus rapides ayant été mesurées à 600 km/s ».
Cette vitesse folle a des conséquences. Les étoiles de plusieurs masses solaires, comme Régulus, Véga ou encore Altaïr ne sont pas sphériques mais plutôt aplaties en forme de citrouille. La faute à la force centrifuge qui éloigne les parties équatoriales du centre de l’astre. Daniel Resse fait même observer qu’ « On observe un assombrissement gravitationnel à l’équateur qui est loin du centre avec une tache brillante au pôle. »
L’enjeu de ces observations d’étoiles en rotation rapide est de comprendre leur évolution. Même si celle-ci est aujourd’hui comprise dans les grandes lignes, gagner en précision sur ces astres ultra-rapides permettrait de mieux connaître leur durée de vie, mais aussi leur production chimique. En effet, par fusion thermonucléaire, les étoiles sont des usines à fabriquer des éléments de plus en plus lourds, qui ensuite, servent à former des planètes et la vie.
Mais à quel rythme et dans quelles proportions exactes ? Or, pour les étoiles en rotation rapide, les modèles théoriques actuels ne fonctionnent pas bien. Encore faudrait-il savoir pourquoi ? …
D’où l’objet de ces études.
Bonne lecture
Bob
LE RÔLE CRUCIAL DES SUPERNOVAE
PMDD du 10 décembre 2023
Première partie
S’il y a des étoiles qui influencent l’évolution de l’Univers tout entier ce sont bien les supergéantes. En effet, lorsqu’elles explosent en supernovae, elles dispersent les éléments qu’elles ont synthétisés et sans lesquels les planètes, satellites et autres astéroïdes n’auraient jamais existé.
Miguel Montargès, de l’observatoire de Paris, étudie l’une des plus proches, la splendide Bételgeuse dans la constellation d’Orion, qui, comme ses semblables, va exploser en supernova.
Quand ? Demain ou… dans quelques milliers d’années… ?
Ce sont des astres fascinants ! A notre échelle humaine elles sont à la fois très rares et spectaculaires. « Seule une petite poignée a pu être visible à l’oeil nu sur l’ensemble de l’histoire de l’humanité » affirme Miguel Montargès. D’après les témoignages historiques, certaines comme celle de 1054, était si brillante qu’on pouvait la distinguer dans le ciel en plein jour.
Pendant très longtemps, les astronomes ont pensé qu’elles correspondaient à des naissances d’étoiles. Il a fallu attendre les années 1930 et les travaux de plusieurs scientifiques sur la nature de ces astres.
Il s’agit de l’explosion soit d’une étoile massive en fin de vie, soit de celle d’une naine blanche qui a récupéré une trop grande quantité de matière. Dans les deux cas, l’étoile devient alors aussi lumineuse que toute sa galaxie.
Miguel Montargès
Dans tous les cas, leur rôle est fondamental car, bien avant leur mort, elles ont passé leur vie entière à brûler des éléments chimiques légers (principalement de l’hydrogène) pour en synthétiser d’autres plus lourds. Leur fin explosive permet alors de disséminer dans l’espace tous ces nouveaux éléments. Voilà pourquoi on peut affirmer que la majeure partie des atomes qui nous constituent aient vécu au sein d’une étoile massive ayant explosé en supernova. Voilà pourquoi Hubert Reeves a un jour annoncé que nous étions « des poussières d’étoiles ! ».
Cependant, alors que ces étoiles massives étaient certainement prédominantes dans les premiers milliards d’années qui ont suivi le big bang, elles sont devenues très rares. Elles ont donc joué un rôle important dans les premiers âges de l’Univers.
Mais à quoi ressemblaient ces étoiles massives du début de l’univers ?
Nous en reparlerons lors du prochain PMDD, notamment en évoquant notre fameuse étoile Bételgeuse.
( à suivre)
Bonne lecture
Bob
XUNTIAN LE CONCURRENT CHINOIS DE HUBBLE
ASTRO-NOTES DU 7 DÉCEMBRE 2023
La Chine ne se contente pas d’ambitions en matière de vols spatiaux habités et de missions automatiques d’explorations planétaires. En astronomie spatiale, elle devrait également se hisser au niveau des Etats Unis et de l’Europe avec Xuntian (1) dont le lancement est prévu en 2024 à l’aide d’une fusée Longue Marche 5 B.
Malgré un diamètre légèrement plus petit que celui du télescope Hubble (2), Xuntian dont les premières études remontent à 2011, vise des performances égales. Pour cela il observera le ciel dans les mêmes longueurs d’ondes, à savoir le visible et l’ultraviolet, mais en couvrant un champ bien plus large. Sa caméra de 2,5 milliards de pixels placée au foyer pourra ainsi, en dix ans, photographier 17 500 degrés carrés du ciel, soit 40 % de la sphère céleste, jusqu’à la magnitude 25,5.
Xuntian devrait être placé sur une orbite basse autour de la Terre. Un temps, il avait été envisagé de l’amarrer à la station spatiale chinoise mais, finalement, l’engin volera de manière indépendante. Toutefois, il sera placé sur la même orbite, à 400 km d’altitude. Ainsi la station spatiale pourra le rejoindre et s’y amarrer pour des opérations de maintenance.
XUNTIAN
Comme cela a été le cas pour Hubble lors des missions de la navette spatiale, des astronautes pourront effectuer des sorties en scaphandre pour remplacer ses instruments afin d’augmenter ses performances.
Pour l’instant la Chine n’a pas encore indiqué les caractéristiques précises du télescope de Xuntian et les programmes d’observation qu’il mènera.
Attendons… donc !
(1) Ce qui, en chinois, signifie « Croiseur des cieux ».
(2) 2 mètres pour Xuntian contre 2,4 m pour Hubble.
Bonne lecture
Bob
PRODUIRE DE L’ENGRAIS AVEC DU RÉGOLITHE LUNAIRE
PMDD du 3 décembre 2023
Tous les experts le disent : l’installation durable d’humains sur la Lune ne sera possible que si l’on parvient à faire pousser des plantes à sa surface. En Norvège, un groupe de scientifiques et d’ingénieurs cherche un moyen de convertir le sol lunaire en le fertilisant.
Il ne s’agit pas encore de transformer la « magnifique désolation » décrite par l’astronaute Buzz Aldrin en jungle luxuriante, mais le sujet d’une étude norvégienne qui, financée par l’Agence spatiale européenne ne laisse pas d’intriguer.. En effet, il s’agirait de « Permettre à l’agriculture lunaire de produire des engrais à partir de régolithe enrichi ». Tel est l’objectif d’Ethel Tolentino et de son équipe de Solsys Mining de Oslo.
A première vue, la juxtaposition des mots agriculture et lunaire paraît incongrue. Et pourtant, si nous voulons un jour nous installer vraiment dans une base permanente sur la Lune, il faudra bien passer par les plantes. Et pas seulement pour se nourrir même si ce sera leur fonction principale. En effet, compte tenu des coûts de l’énergie, il sera impossible sur le long terme de convoyer de la nourriture depuis la Terre.
De plus, les plantes serviront à purifier l’air, à recycler l’eau et, sans doute, à assurer le bien-être psychologique des humains désormais…déracinés. Or, assure l’équipe norvégienne dans la note de présentation de ses études, pour cultiver ces plantes, il n’y aura pas d’autres choix que de « se tourner vers les matériaux disponibles dans l’environnement lunaire ». Il faudra donc jeter notre dévolu sur l’eau présente dans quelques cratères des pôles dont le fond ne voit jamais le jour et vers le régolithe, cette couche de roche pulvérisée qui recouvre la Lune et dans laquelle Aldrin, encore lui, a laissé une empreinte de chaussure célèbre.
Mais, comment s’y prendre ?
En 2022, trois scientifiques américains ont montré que la petite Arabidopsis thaliana pouvait se développer dans des échantillons lunaires tout en soulignant que sa croissance était très lente. En effet, le régolithe lunaire n’est pas un substrat anodin car, sur le sol lunaire, l’exposition continue aux météorites, aux rayons cosmiques et au vent solaire le rend plutôt hostile au développement des racines. Sans compter les différences physico-chimiques entre le sol terrestre qui contient des minéraux, de l’air, de l’eau, de la matière organique et des microorganismes alors que le sol lunaire n’enferme pas de sol au sens biologique du terme.
Mais les chercheurs sont optimistes car ils prétendent qu’à l’exception de l’azote réactif, tous les éléments qui sont nécessaires à la croissance des plantes sont présents dans le régolithe. Leur étude débutée en janvier 2022, devrait s’achever dans les mois qui viennent.
Si ces chercheurs ont de l’humour, ils pourraient appeler leur étude :
« Comment jardiner avec la Lune… » ce qui ne manquerait pas de réjouir les journalistes de la revue horticole « Rustica ».
Bonne lecture
Bob
LA RÉPARATION DU TÉLESCOPE HUBBLE
Deuxième et dernière partie
ASTRO-NOTES DU 30 novembre 2023
« Cela reste la plus belle mission de ma carrière » assure avec émotion Claude Nicollier, le seul Européen de l’équipage chargé de rendre sa vision au télescope Hubble.
Quelle responsabilité sur ses épaules et celles de ses six collègues Richard Covey, Story Musgrave, Kathryn Thornton, Kenneth Boworsox, Thomas Akers et Jeffrey Hoffman ! Pendant quatorze mois, l’équipage va répéter sans cesse la « chorégraphie » qu’ils auront à jouer dans l’espace : Plongées en scaphandre dans les piscines d’entraînement, visite des installations des instruments d’Hubble…Tout est planifié et doit, avant le décollage, être maitrisé sur le bout des doigts.
Grâce à la technique de la réalité virtuelle, l’équipe s’immerge pleinement dans l’environnement auquel elle sera confrontée. Le jour J, enfin, le télescope spatial apparaît avec son cylindre caractéristique de 13 mètres de long, entouré de deux paires de panneaux solaires. Après quelques manoeuvres délicates Hubble est enfin capturé et, très rapidement, l’équipage se met à l’oeuvre en commençant par remplacer les gyroscopes qui sont les instruments les plus critiques pour la survie du télescope.
Jeffrey Hoffman et Story Musgrave s’apprêtent à sortir dans l’espace mais au moment de fermer la porte du module des gyroscopes… celle-ci est bloquée suite aux déformations thermiques et ce n’est qu’à la suite d’une sortie extravéhiculaire de 7h 50 mn qu’elle est débloquée. Lors de la deuxième sortie dans l’espace, c’est le panneau solaire défectueux qui est abandonné et se consumera dans l’espace.
Après la troisième sortie, c’est la caméra de champ large qui est remplacée alors que les lunettes correctrices (le Costar) seront ajustées lors de la quatrième sortie. Tout se passe bien mais il faudra attendre la réactivation de Hubble et le départ de la navette pour savoir si la réparation est efficace.
Une dernière péripétie attend l’équipage lors de la cinquième sortie consacrée aux magnétomètres. « Une vis m’a échappé… » signale Jeff Hoffman. Fâcheux quand on sait qu’en orbite, un débris spatial de cette taille emporte autant d’énergie qu’une moto lancée à 200 km/s ! Finalement, la vis rebelle est capturée. L’équipage rend sa liberté à Hubble qui ne devrait plus être myope.
Enfin, le 13 décembre les sept astronautes rentrent sur Terre après avoir passé onze jours dans l’espace.
Hubble était réparé et donnera désormais de somptueuses images ! Victoire !
Bonne lecture
Bob
DOUAI DANS « CH’NORD » UNE MINE … d’ÉTOILES
PMDD du 26 novembre 2023
Imaginez-vous en train de naviguer autour de Saturne et de traverser ses anneaux…
C’est le genre d’expérience saisissante que permet de vivre le planétarium du centre Orionis installé à Douai dans le bassin minier, non loin de la frontière belge. « On a vraiment l’impression de voir en 3D » souligne Didier Schreiner, le directeur du centre de culture scientifique flambant neuf. La clé de ce rendu est un système dernier cri capable de projeter des images en 10 K , c’est à dire 64 millions de pixels, sur un dôme de 15 mètres de diamètre.
Avec une telle résolution, les étoiles sont très fines et l’immersion du public au sein de la voûte céleste est garantie. Le dôme blanc du planétarium est posé sur un bâtiment dessiné à partir de formes elliptiques et hélicoïdales. « Le cabinet d’architecte norvégien qui l’a conçu a aussi réalisé le siège du Monde à Paris, la bibliothèque d’Alexandrie et le mémorial du World Trade Center à New York » précise Didier Schreiner.
Sur le haut de l’édifice, un second dôme plus petit abrite un télescope de 432 mm appelé Planeware. Il permet l’observation de la voûte céleste à un nombre limité de 12 personnes sur réservation pour que chacun puisse en profiter. A terme, les images prises par ce télescope pourront être projetées en direct sur la voûte du planétarium.
Cet observatoire est, en fait, le point de départ d’Orionis. C’était, en particulier, le rêve de Frédéric Kwasnik, ancien responsable du club d’astronomie de Douai. Il est, hélas, décédé en 2015 et sa compagne Valérie Dubuche a voulu mener à bout le projet pour lui rendre hommage. Elle a remué ciel et terre et reçu un écho favorable des élus locaux. Le projet a été lancé en 2018 et tout a été relativement vite jusqu’à la pose de la coupole le 26 juillet 2022.
Orionis a été inauguré le 13 mai 2023 en présence notamment de Xavier Bertrand.
Ce succès confirme que cette zone, durement touchée par la fin de l’exploitation minière, se mute en pôle d’excellence de la culture scientifique. Orionis est en effet implanté juste à côté d’Arkéos, musée-parc-archéologique ouvert en 2014.
Voilà deux bonnes raisons de passer un week-end à Douai…
Bonne lecture
Bob
DÉCEMBRE 1993
LE JOUR OÙ DES SCIENTIFIQUES ONT SAUVÉ HUBBLE
ASTRO-NOTES du 23 novembre 2023
Première partie
En 1990, les premières images du très attendu télescope spatial Hubble sont floues. Un fiasco ! Pour le télescope, la NASA tente en décembre 1993 une mission de réparation exceptionnelle. Voici le récit de ces journées qui ont sauvé Hubble et le programme spatial américain.
En 1990, peu de temps après son décollage le 24 avril, les astronomes constatent avec effroi que leur nouveau satellite à 2 milliards de dollars produit des images qui manquent de netteté. C’est une catastrophe pour la NASA dont le financement public est scruté à la loupe par le Sénat américain et les médias. Projet scientifique le plus cher de tous les temps à l’époque, Hubble est surnommé « dindon technologique » (techno turkey) par la sénatrice Barbara Mikulski.
Partout dans le monde, la presse s’émeut. Que s’est-il passé pour aboutir à un tel désastre ? Après enquête, les ingénieurs comprennent que le problème provient de la forme du miroir principal, conçu par la société Perkin-Elmer. Au lieu de converger au même endroit, les rayons de lumière qui se réfléchissent sur lui demeurent séparés d’un petit écart, faible certes, mais suffisant pour rendre les données inutilisables.
Et ce n’est pas tout ! Les défaillances s’accumulent dans les mois qui suivent le lancement. Même les gyroscopes et les magnétomètres tombent en panne. Or ce sont eux qui permettent au télescope de stabiliser son axe de visée. En orbite à 600 km d’altitude, difficile d’imaginer une réparation rapide…
Heureusement, la NASA dispose d’un atout de taille : la navette spatiale. Grâce à elle, l’idée d’aller réparer Hubble prend forme. La solution proposée : lui offrir des lunettes. Plus précisément, un instrument optique doté de cinq paires de miroirs capables de dévier les rayons au bon endroit. Nommé Costar (pour Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement). La mission de tous les espoirs se nommera STS-61. Un sauvetage à deux navettes est envisagé avant que la navette Endeavour soit finalement la seule réquisitionnée.
Après plusieurs reports, elle s’élance le matin du 2 décembre 1993 depuis le pas de tir 39 B de cap Canaveral. A son bord, sept astronautes, six hommes et une femme, six américains et un Suisse qui décollent pour une mission entrée dans la légende… et dont nous reparlerons la semaine prochaine.
(à suivre)
Bonne lecture
Bob
A QUOI RESSEMBLAIENT LES PREMIERES ÉTOILES DE L’UNIVERS ?
Pmdd du 19 novembre 2023
Première partie
Avec les télescopes spatiaux Hubble et James Webb, les astronomes tentent d’observer les premières étoiles formées après le big bang. Le défi est jugé impossible pour certains mais un astre a déjà été aperçu et, selon quelques chercheurs, il appartiendrait, peut-être, à la première génération stellaire.
Si vous le voulez, essayons de remonter à l’aube de l’Univers, au coeur d’une période qui s’étend entre quelques dizaines et quelques centaines d’années après le fameux big bang….Tout est calme et sombre. Très sombre. Un vaste brouillard opaque, exclusivement constitué d’atomes d’hydrogène et d’hélium, inonde la quasi-totalité du cosmos. Aucun astre ne vient perturber cette sinistre tranquillité. C’est l’époque des âges sombres.
Puis soudain émergent les premières étoiles. Par milliers, des chandelles étincelantes surgissent au coeur de légères surdensités de gaz et modifient peu à peu toute la substance de l’univers. Leur rayonnement est si énergétique qu’il arrache les électrons des atomes d’hydrogène omniprésents, rendant le milieu translucide.
Grâce aux récentes observations du télescope spatial James Webb, cette étape appelée réonisation vient tout juste de recevoir un éclairage fascinant. « Sur les clichés parmi les plus lointains réalisés, nous constatons que les toutes premières galaxies formées sont systématiquement entourées de petites bulles de gaz ionisé transparent » décrit Daichi Kashino de l’observatoire astronomique du Japon. Diagnostic confirmé par la cosmologiste Cynthia Chiang de l’université McGill de Montréal : « C’est une découverte importante qui prouve une bonne fois pour toutes que la réionisation est bien le résultat du rayonnement très énergétique des premières étoiles et non d’un autre processus astrophysique. »
Ces étoiles primitives sont donc les premières graines qui ont structuré l’univers, créant certes les premières galaxies mais aussi libérant, à leur mort, tout un tas d’éléments lourds qu’elles ont synthétisés au cours de leur vie et qui composent notamment aujourd’hui une bonne partie de notre corps (1).
Malgré leur rôle crucial dans l’évolution de l’univers, ces soleils primordiaux sont encore bien mal connus. A l’heure actuelle, il faut bien l’avouer, c’est la théorie qui en parle le mieux. Les modèles basés sur des simulations indiquent que les premières étoiles n’avaient probablement rien à voir avec les astres modérément chauds et à la durée de vie longue qui peuplent notre univers actuel. Celles-ci étaient plutôt des monstres voraces et très brillants, concentrant des dizaines de fois la masse du Soleil en leur sein.
A suivre
Bonne lecture
(1) « Nous sommes des poussières d’étoiles » nous rappelait Hubert Reeves.
Bob
CHANG’E 6 VISE LE CRATÈRE APOLLO SUR LA FACE CACHÉE DE LA LUNE
Astro-notes du 16 novembre 2023
Si tout va bien, avant la fin 2024, la Chine lancera la sonde Chang’E 6 vers la Lune avec pour objectif de s’y poser et d’en récolter de nouveaux échantillons.
Mais pas n’importe où…
Pour la première fois, un engin envoyé par des humains, va tenter de prélever des échantillons sur la surface cachée de notre satellite. Le site d’atterrissage n’est pas encore décidé avec précision, mais il se trouvera de manière certaine dans la partie sud du cratère Apollo, lui-même creusé par un impact météoritique à l’intérieur du bassin South Pole Aïtken, large de 2 400 km. Dans la région choisie, trois zones répondent aux exigences scientifiques et aux critères de sécurité pour poser la sonde. Il faut en effet que le terrain soit relativement plat. Chacune de ces zones abrite de vastes plaines de lave. Mais dans tous les cas, des roches venues de l’environnement s’y trouvent, car elles ont été projetées par des impacts météoritiques.
Ces trois zones d’atterrissages affichent un âge allant de 2,4 à 3,8 milliards d’années, donné par leurs étendues basaltiques et leur taux de cratérisation. Même si la plus ancienne semble plus intéressante, les trois régions possèdent à priori des échantillons de roches suffisamment âgées pour répondre aux questionnements des chercheurs.
L’intérêt de la zone est majeur : potentiellement des roches vieilles de plus de 4 milliards d’années, issues de la croûte primitive et du manteau lunaire s’y trouvent. Des résidus de ces impacts géants y sont aussi mêlés à des matériaux volcaniques. De quoi compléter, voire changer la perception qu’ont les scientifiques de l’histoire de la Lune !
Bonne lecture
Bob
HUBERT REEVES NOUS A QUITTÉS
Pmdd du 12 novembre 2023
L’ami des étoiles s’est éteint le vendredi 13 octobre de cette année et, de ce fait, notre univers n’est plus le même. Ce pédagogue à l’accent chantant et à l’allure de barde, cet amoureux inconditionnel des étoiles, était devenu le conteur du ciel que tous adoraient, y compris ceux que l’astronomie laissait indifférents.
Le tout premier, Hubert Reeves a lié notre sort d’humain à celui de l’Univers.
En affirmant à la télévision, à une heure de grande écoute que « nous sommes des poussières d’étoiles », il a associé notre histoire à celle, plus vaste, des affaires du ciel. Il affirmait que tous les éléments qui composent, non seulement « le vivant » mais tout dans l’univers avait été fabriqué au moment de la mort explosive des étoiles qui ont précédé la naissance du Soleil.
En dévoilant cette filiation entre l’humain et l’environnement céleste, il a permis à chacun d’entre nous de se sentir « descendant » des étoiles, en lien direct et filial avec la grande histoire du cosmos.
Mais c’était également un grand vulgarisateur. Avec « Patience dans l’azur », un ouvrage qui a connu un énorme succès, puis « Poussières d’étoiles » il a écrit le scénario simplifié d’une des plus grandes révolutions du XXe siècle, celle de la cosmologie en reprenant à son compte l’adage du généticien John Aldane « L’univers est non seulement plus étrange que nous le supposons, mais plus étrange que nous pouvons le supposer. »
Personnellement, je le remercie d’avoir répondu à ma demande de préface de mon dernier livre de légendes des constellations en m’écrivant « Je suis trop débordé et d’une santé trop délicate, pour répondre à ta demande mais j’ai trouvé ton livre passionnant et bien documenté. Merci de ta confiance .»
Les yeux malicieux du conteur d’étoiles se sont fermés. Mais l’histoire continue.
Nous n’oublierons jamais son engagement bénévole pour le partage du savoir, ses liens empathiques avec le public, son soutien sans faille du développement des « Nuits des étoiles » ses cours, conférences et rencontres diverses, sans oublier son exemple d’ouverture culturelle au monde.
Sache, cher Hubert, que cette culture s’est magnifiquement enrichie grâce à ton passage parmi nous.
Bonne lecture
Bob
Découverte…
LA LUNE POSSÈDE UN COEUR DE FER !
Astro-notes du 9 novembre 2023
Il y a sur la surface visible de la Lune quatre petits appareils qui ont été déposés par les astronautes des missions Apollo. Jusqu’en 1977, ils ont enregistré toutes les secousses qui ont fait trembler le sol de notre satellite : séismes en surface, séismes plus profonds dont la magnitude allait de 2 à 5 sur l’échelle de Richter. Conclusion : la Lune est loin d’être inerte car des milliers d’évènements ont été comptabilisés pendant les années où les sismomètres ont fonctionné.
En 2011, des planétologues ont analysé ces données afin d’essayer de découvrir l’intérieur de notre satellite. Ils en ont conclu qu’un petit noyau solide, riche en fer, entouré d’un noyau liquide plus grand, devait se trouver au coeur du satellite.
« Ces signaux ne sont cependant pas toujours très clairs », commente Arthur Briaud de l’observatoire de la Côte d’Azur. Les tremblements qui secouent la Lune sont moins fort que ceux sur Terre, où la tectonique des plaques est à l’oeuvre. La résolution des données n’est pas tout à fait suffisante pour valider l’hypothèse d’un « coeur de fer » confient Arthur Briaud et son équipe. Ces chercheurs ont donc tenté une autre approche pour décrire cette structure interne encore méconnue dont le secret, selon eux « pourrait étayer les modèles de formation des planètes telluriques » (1)
En mai 2023, l’équipe du chercheur, a publié ses résultats dans la revue scientifique et internationale Nature. La nouvelle méthode utilisée était basée sur la déformation globale de la Lune liée aux effets de marées. En effet, tout comme la Lune exerce sa force gravitationnelle sur la Terre et déplace la masse des océans, notre planète, ainsi que le Soleil déforment légèrement eux aussi la surface de la Lune. Plusieurs missions ont mesuré les différences d’altitude induites par ces déformations.
C’est ainsi que grâce au télescope « laser-Lune » de la Côte d’Azur qui est capable de mesurer la distance Terre-Lune au centimètre près, grâce également au « Lunar Orbiter Laser Altimeter » en orbite autour de la Lune les chercheurs ont pu préciser leurs estimations.
Toutes ces observations conjuguées permettent aux scientifiques d’estimer « … la composition chimique moyenne de la Lune, précise Arthur Briaud. Ils ont établi des profils de sa structure interne. La déformation globale de notre satellite nous donne une idée de la densité des différentes couches internes ».
Les 120 000 combinaisons possibles, confrontées aux observations, ne valident qu’un seul modèle : sous la fine croûte de la surface se trouve un épais manteau, puis une zone particulière, dite de faible viscosité sous laquelle se trouve un noyau liquide qui entoure lui-même un noyau solide. Ce coeur mesure environ 500 km de diamètre, ce qui représente 15 % de la taille de la Lune. L’équipe confirme qu’il est composé d’un métal dont la densité est proche de celle du fer.
Voilà des recherches dont les résultats ouvrent de nouvelles perspectives…
Bonne lecture
Bob
Tellurique = Rocheuses, mot venant de « Tellus », nom ancien de la Terre.
LE PMDD A 6 ANS…
Premier PMDD paru le 5 novembre 2017
LA VIE AILLEURS QUE SUR LA TERRE…
et pourquoi pas ?
(Extraits d’une intervention d’Hubert Reeves)
PMDD du 5 novembre 2023
Dans ce grand univers qui contient une centaine de milliards de galaxies, qui rassemblent chacune des centaines de milliards d’étoiles et, sans doute, énormément de planètes, la Terre est-elle le seul endroit où la vie soit apparue ? Est-elle le seul endroit où des êtres vivants se posent ce genre de questions ?
Pour pouvoir commencer à y répondre , il faudrait d’abord s’entendre sur ce qu’est la vie…
Dans quelles conditions celle-ci peut-elle éclore ?
On sait, par exemple, qu’elle est apparue une fois sur la Terre mais qu’il n’y en a pas sur la Lune. On en cherche sur Mars mais aussi partout à l’intérieur et à l’extérieur de notre système solaire.
Jusqu’à ces dernières décennies, on avait tendance à croire que, pour que la vie apparaisse, il lui fallait des conditions relativement douces et calmes. Or, une énorme surprise nous attendait. Il y a une cinquantaine d’années, on a commencé à découvrir sur Terre ce que l’on appelle des bactéries « extrêmophiles ». Ce sont des bactéries qui aiment vivre dans des conditions extrêmes et qui seraient toxiques pour toute autre forme de vie.
Cela a ouvert aux chercheurs un immense champ de possibilités pour retrouver la vie ailleurs…
Pourquoi s’arrêter aux seules bactéries d’ailleurs ? Il est vrai qu’elles sont les premières formes de vie apparues sur Terre, il y a près de 4 milliards d’années. Quand on parle de chercher la vie, on pense d’abord aux bactéries. A défaut de les retrouver telles quelles, les scientifiques cherchent les environnements et les conditions dans lesquelles elles pourraient se développer à partir de certains éléments chimiques qu’ils appellent « les briques du vivant ».
Contre toute attente, les spécialistes ont découvert de telles bactéries dans les sources chaudes et soufrées des geysers de Yellowstone et en Islande. Or, on retrouve ce type de conditions sur certaines planètes du système solaire comme Encelade, un des satellites de Saturne. Les portes sont ouvertes …
Bonne lecture.
Bob
LA MISSION EUCLID
Pour éclaircir les mystères de « l’énergie sombre »
Astro-notes du 2 novembre 2023
L’expansion de l’univers s’accélère. C’est un fait, mais l’explication de ce phénomène universel est extrêmement difficile à expliquer et demande des expériences d’une très grande complexité. Tel est le rôle assigné à la mission Euclid qui a quitté le sol de notre planète le premier juillet de cette année.
Quelle force répulsive de nature inconnue, baptisée « énergie sombre » à l’oeuvre depuis 5 à 7 milliards d’années, fait grandir le cosmos chaque jour davantage ? C’est un fait : à une vaste échelle, les distances entre les galaxies s’accroissent et cette dilution exponentielle des structures de l’univers l’entraîne vers une désagrégation totale et un désert stérile. Or nous ignorons tout de ce phénomène universel.
Toute la matière visible qui constitue ce qui nous entoure : planètes, étoiles, nébuleuses, galaxies… ne représente que 5% du contenu énergétique dans l’univers. Tout le reste est invisible et surtout… inconnu. Telle la « matière noire », l’autre grand fantôme de la scène cosmique, qui ne se manifeste qu’à travers son influence gravitationnelle et dont aucune expérience n’a pu révéler la nature.
L’histoire de l’origine de notre monde - celle du big bang – et de la mise en évidence de son expansion accélérée se conçoit et s’explique dans le cadre d’une théorie physique puissante : celle de la relativité générale d’Albert Einstein. Cet outil prédit un Univers changeant au cours du temps, ce que confirmeront les observations de son expansion par Edwin Hubble en 1929, puis la mise en évidence de cette fameuse accélération par Perlmutter, Schmidt et Riess en 1998.
Le satellite Euclid va donc tenter d’en savoir plus pour comprendre la cause profonde à l’origine de l’accélération de l’Univers. L’énergie sombre est-elle une manifestation du vide ou est-ce la fameuse « constante cosmologique » d’Einstein, voire une nouvelle force de la nature opérant à très grande échelle ? Pour répondre à cette question, Euclid va cartographier la matière noire, mesurer la position de millions de galaxies et peser la masse des neutrinos avec une précision inégalée. Des données indispensables pour confirmer ou infirmer les modèles des théoriciens impatients d’en découdre avec la réalité des faits observés.
Le génie humain permet de pousser toujours plus loin l’exploration du monde. Euclid est une mission spatiale complexe à monter, à expliquer et à mettre en oeuvre. Avec pour seul gain la connaissance pure : Celle de l’histoire de l’Univers. Euclid est une lumière dans un monde menacé par les ombres...Une nouvelle preuve de créativité d’une humanité bien fragile mais bien vivante.
Bonne lecture
Bob