LES ASTRONEWS de planetastronomy.com:

Mise à jour : 3 Mars 2018 

Conférences et Évènements : Calendrier   .............. Rapport et CR

Prochaine conférence SAF Vendredi 16 Mars 2018  19H00 « À la recherche de la planète IX » par A. Doressoundiram LESIA Obs de Paris. Réservation à partir du 17 Fev en cliquant sur la ligne réservation  (COMPLET)

La suivante : « Vie intelligente dans l'Univers et le défi des voyages interstellaires.. » par N Prantzos le vendredi 13 Avril à 19H00

Liste des conférences SAF en vidéo. (pas encore  à jour!)

Astronews précédentes : ICI        dossiers à télécharger par ftp : ICI

ARCHIVES DES ASTRONEWS : clic sur le sujet désiré :

Astrophysique/cosmologie ; Spécial Mars ; Terre/Lune ; Système solaire ; Astronautique/conq spatiale ; 3D/divers ; Histoire astro /Instruments ; Observations ; Soleil ; Étoiles/Galaxies ; Livres/Magazines ; Jeunes /Scolaires

Certains peuvent recevoir en double ces news, car ils sont inscrits sur plusieurs listes. J’en suis désolé.

Sommaire de ce numéro :    

La Gravitation et le Temps : Cr de al conf SAF (Cosmologie) d’O. Laurent du 17 Février 2018. (03/03/2018)

Formes de l’espace et TN : CR de la conf SAF de JP Luminet du 16 Février 2018. (03/03/2018)

Les Trous Noirs en astro : CR de la conf débat de l’Acad. Des Sciences du 13 Février 2018 (03/03/2018)

RG et MQ impossible mariage ? : CR de la conf IAP de G Cohen-Tannoudji du 6 Février 2018. (03/03/2018))

Cosmologie : Détection des premières étoiles de l’Univers. (03/03/2018)

Sursauts gamma : Les premiers produits en laboratoire. (03/03/2018)

Exoplanètes :.Les trappistes sont de retour ! (03/03/2018)

New Horizons :.Une photo du fin fond du système solaire. (03/03/2018)

JUNO :.Fin du 10^ème passage. (03/03/2018)

Space X :.Falcon Heavy pari réussi! (03/03/2018)

EXOMARS :.Fin de l’aérofreinage. (03/03/2018))

JWST :.Robert Clar nous donne les dernières nouvelles. (03/03/2018)

Vu d'en haut :.Pékin (Beijing) vu de Sentinel. (03/03/2018)

Hinode : Il vient de mesurer le plus fort champ magnétique du Soleil

Les rovers martiens.:.Opportunity, 5000 jours sur Mars ! (03/03/2018)

Mars Express : Le cratère Neukum en l’honneur du grand responsable mission. (03/03/2018)

Un site Internet à découvrir : Le site des planètes mineures (Minor Planets)  (03/03/2018)

Livre conseillé :.Astronomies du passé par Y. Nazé chez Belin. (03/03/2018)

Les magazines conseillés :.Pour la Science de Mars. (03/03/2018)

Les magazines conseillés :.Sciences et Avenir et les nombres de l’Univers. (03/03/2018)

COSMOLOGIE : DÉTECTION DES PREMIÈRES ÉTOILES DE L’UNIVERS. (03/03/2018)

Voilà une nouvelle qui pourrait s’avérer révolutionnaire, si elle se confirme.

Des astronomes ont enfin détecté pour la première fois les signaux provenant des premières étoiles qui se sont allumées dans l’Univers. Rappelons qu’après le Big Bang, l’Univers est une soupe de particules le rendant complètement opaque, ce n’est qu’au bout d’approximativement 380.000ans que la température baissant, les particules peuvent s’associer pour enfin former des….atomes.

L’Univers devient alors transparent, c’est l’émission de ce que l’on détecte actuellement comme étant le bruit de fond cosmologique (CMB). Mais après cette époque, l’Univers devient sombre, en effet, les étoiles n’existent pas encore, il n’y a rien pour « éclairer » l’Univers à part de l’Hydrogène neutre qui plus tard, par action de la gravité va servir de base aux premières étoiles.

On rentre dans la période appelée justement les âges sombres (dark ages), dont la durée n’est pas bien connue.

Cet âge sombre dure le temps que les premières étoiles apparaissent, et c’est cette durée qui semble bien avoir été déterminée avec cette récente nouvelle. À quoi ressemblent-elles, quand se formèrent-elles ?

Il parait donc que ces premières étoiles se seraient formées vers 180 Millions d’années après le BB. D’autre part les signaux reçus semblent plus importants que prévus, ce qui, aux dires des astronomes, indiquerait que l’Univers se soit refroidi plus vite que ce que l’on pensait.

Cette découverte a été publiée dans la revue Nature du 28 Février 2018, elle est menée par l’astronome de l’ASU (Arizona State University) Judd Bowman, qui a commencé ces recherches il y a 12 ans.

Les mesures ont été effectuées grâce à un (petit, très petit) radiotélescope australien, en fait un radio spectromètre de la CSIRO.

On attend des confirmations avec des instruments plus puissants comme le SKA (Square Kilometers Array) actuellement en construction.

Les premières étoiles seraient…bleues et de grande taille (elles n’ont que H et He à disposition) et de durée de vie courte.

Voici une représentation d’artiste de ce premier type d’étoile.

Illustration: NR Fuller, National Science Foundation

Cette découverte nous amènerait-elle à revoir nos modèles cosmologiques ?

Cela nous permettra-il de comprendre la matière noire. Certains pensent qu’à cette époque reculée, matière normale et noire auraient pu interagir. Bref beaucoup de questions ouvertes.

Chronologie de l’Univers telle qu’on l’imagine maintenant. Les premières étoiles émergeant vers 180.000Ma.

Illustration : N.R.Fuller/National Science Foundation

Une explication technique en vidéo de la découverte par la NSF

POUR ALLER PLUS LOIN :

Astronomers detect light from the Universe’s first stars article de Nature

A surprising chill before the cosmic dawn aussi de Nature

Dusting for fingerprints of the first stars in the universe de l’ASU.

Astronomers detect ancient signal from first stars in universe publiée par la NSF

SURSAUTS GAMMA : LES PREMIERS PRODUITS EN LABORATOIRE. (03/03/2018)

Un rappel sur les sursauts gamma :

Les sursauts gamma (Gamma Ray Burst GRB en anglais) sont les évènements les plus violents de l'Univers depuis le Big Bang, ce sont des "flash" de rayonnements gamma (comme la lumière mais en beaucoup plus énergétique) qui durent un très court instant et sont produits dans des galaxies très distantes (heureusement!).

Ils correspondent à la fin de vie de certaines étoiles.

Une étoile banale comme notre Soleil, transforme en permanence son Hydrogène en Hélium en produisant de l’énergie (transformation faiblement efficace d’ailleurs) : lors de cette réaction, 26,2 Mev sont produits ce qui correspond seulement à 0,7% de mc2, ce que l’on pourrait attendre de la transformation intégrale de la matière en énergie.

La fin de vie d’une étoile similaire au Soleil, quand elle aura consommé tout son Hydrogène, dans 5 milliards d’années, elle s’éteindra lentement en gonflant (géante rouge) puis explosera (nébuleuse planétaire)

Il ne restera qu’une mini étoile au centre : une naine blanche, c’est-à-dire une étoile très compacte

Mais pour les étoiles massives (supérieures à 10 masses solaires), la fin est différente.

À la fin de sa vie, notre étoile massive n'ayant plus d'Hydrogène à brûler, son équilibre va être rompu, la gravitation devient dominante, et la contraction du cœur qui en résulte va faire augmenter sa température; l'étoile va se mettre à brûler ses "cendres", l'Hélium; jusqu'à produire de nouveaux éléments plus lourds comme le Carbone, puis l'Oxygène, puis le Silicium etc.

Notre étoile possède alors une structure d'oignon avec les éléments les plus lourds au centre. À un certain moment l’effondrement s’arrête, la couche la plus profonde est en Fer. Lorsque la masse de ce noyau de Fer dépasse une certaine limite (1,4 masse solaire), il implose!

Les couches extérieures sont attirées par le centre, se produit alors une sorte de rebond de ces couches sur les couches internes.

Une onde de choc très énergétique se propage vers l’extérieur. Énergie colossale, température de centaine de milliards de K    Luminosité = celle d’une galaxie entière

Une super nova est née!

Le cœur qui s’effondre va devenir dans la plupart des cas une étoile bizarre

Une étoile à neutrons  La gravité devient si forte que la plupart des particules se transforment en neutrons

Si la masse de ce cadavre d’étoile est très importante Alors la gravité est tellement forte que même la lumière ne peut plus s’échapper

C’est devenu un TROU NOIR

Les sursauts gamma (ou GRB) sont des flash très énergétiques de rayonnement gamma.

Il y a principalement deux causes :

·        des étoiles très massives qui s'effondrent, généralement accompagnée d'un GRB et donne des sursauts "longs"  (>2sec)

·        ou des systèmes stellaires binaires (coalescence ou fusion) comportant soit une étoile à neutrons soit un trou noir accompagnés de sursauts "courts" (<2 sec).

Les émissions de GRB sont très directives et relativistes.

Généralement ils proviennent de galaxies lointaines ou très lointaines.

Ces émissions seraient constituées de matière (électrons) et d’antimatière (positrons).

Ce sont des scientifiques de l’Université de Belfast qui ont recréé en laboratoire le processus de formation de mini GRB, à savoir ceux émis par un TN.

Comment ont-ils fait ?

D’après ce que l’on sait, ils ont utilisé une source d’électrons/positrons générée à partir d’un laser hyper puissant.

Le plus puissant existant au monde, le laser GEMINI du Rutherford Appleton Laboratory.

Ils ont dirigé le faisceau de ce laser pendant un temps très court sur une cible ce qui aurait généré cette source équivalente à l’émission d’un mini GRB accompagnée de puissants champs magnétiques.

Pour plus de détails voir les articles d’origine.

Photo : Gemini Laser crédit SFTC

POUR ALLER PLUS LOIN :

Experimental Observation of a Current-Driven Instability in a Neutral Electron-Positron Beam article original

Queen’s university scientist unlocks gamma ray burst secrets celui de l’université de Belfast

Central Laser Facility

UK laser experiment mimics black hole environment

How we created a mini 'gamma ray burst' in the lab for the first time par space daily

Cosmologie. Première production en laboratoire d'un mini sursaut gamma de Mediapart

Les sursauts gamma CR de la conf IAP de F Daigne du 5 Mai 2015.

L’antimatière au CERN.

LES EXOPLANÈTES : LES TRAPPISTES SONT DE RETOUR ! (03/03/2018)

On se souvient de la découverte il y a moins d’un an, d’une étoile proche (naine froide 40 al) entourée de 7 planètes, par le télescope TRAPPIST de nos amis Liégeois monté au Paranal.

Voilà ce que l’on sait ou du moins ce que l’on suppose fortement pour ces exoplanètes :

Trappist 1-b serait rocheuse avec une atmosphère dense

Trappist 1-c rocheuse mais atmosphère moins dense

Trappist 1-d probablement bien moins massive que la Terre, est-ce une planète océan ?

Trappist 1-e serait semblable à la Terre, certains imaginent même la présence d’un noyau

Trappist 1-f,g et h seraient couvertes de glace d’eau et auraient une mince atmosphère

Ces planètes sont toutes très probablement rocheuses, de taille terrestre, et au moins 3 ou 4 (Trappist 1- d,e,f, et g) seraient dans la zone habitable. Leur période orbitale va de 1,5j à 19 jours approx.

Une nouvelle étude basée sur les mesures du télescope Hubble s’est intéressée à l’atmosphère de ces exoplanètes et en particulier à ces 4 là.

Les résultats ont été publiés dans deux revues : Nature Astronomy et Astronomy & Astrophysics

Les résultats sont très intéressants : les 3 premières auraient une atmosphère absente d’Hydrogène, ce qui est compatible avec la vie, la dernière (1-g) aurait, elle beaucoup d’H, et serait probablement un genre mini Neptune gazeux.

Ces observations ont été faites lors des différents transits quand la lumière de l’étoile hôte a traversé la fine atmosphère des planètes, comme on le voit sur le graphique ci-contre.

Dans la partie du haut, on voit l’absorption par une atmosphère forte en H, alors que celle du bas, l’absorption plus plate, correspond à une atmosphère plutôt sans H.

Ce sont ces derniers relevés qui ont été notés pour 3 des exoplanètes.

Credit: NASA, ESA et Z. Levy (STScI)

Ces relevés, s’ils ne détectent pas directement des présences autres que H, permettent en fait d’éliminer les atmosphères planétaires avec H. C’est une méthode éliminatoire, car en fait Hubble est à la limite de ses caractéristiques, il ne peut que détecter les atmosphères riches en Hydrogène ; on attend maintenant avec impatience la mise en service du JWST.

Le JWST devrait être en mesure de détecter des composés plus lourds comme la vapeur d'eau, l'azote, l'oxygène, le méthane ou le dioxyde de carbone.

Signalons que ces études ont été menées notamment par des chercheurs français du Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux (CNRS/Université de Bordeaux), du département d’astrophysique du CEA (Irfu/DAp) et du Laboratoire de météorologie dynamique (CNRS/École polytechnique/Sorbonne université/ENS Paris).

D’après l’article CEA, extrait :

Une partie de la caractérisation de ces planètes implique de connaitre leur masse et leur densité. Si leur rayon peut être précisément déterminé lors des transits, la mesure de leur masse n'est pas accessible aussi directement. Pour contraindre les masses, Grimm et al. (Astronomy & Astrophysics) ont chronométré précisément des centaines de transits observés depuis le sol avec divers télescopes dont TRAPPIST, SPECULOOS et le VLT de l'ESO, mais également avec les télescopes spatiaux de la NASA, Spitzer et Kepler. La proximité des planètes entre elles est telle que l'attraction gravitationnelle perturbe la régularité des orbites et produit des retards et des avances des moments de transit. Or ce manque de ponctualité dépend de la masse des planètes. En comparant des simulations orbitales où l'on fait varier les masses des planètes avec les mesures, on parvient à contraindre les masses, et les densités avec une précision de l'ordre de 5-10%. Ces densités sont globalement inférieures à celle de la Terre. Réalisée par E. Bolmont du CEA, l’étude de la dynamique orbitale du système avec ces nouvelles estimations de masse ne change pas les conclusions des études précédentes. La planète la plus interne devrait subir un chauffage de marée intense (plus que pour Io, le satellite de Jupiter).

On peut visualiser un graphique intéressant (tiré d’un rapport ESO) représentant le rayon en fonction de la masse.

Ce diagramme établit un comparatif en termes de tailles, de masses et de températures estimées entre les planètes du système TRAPPIST-1 et les planètes du Système Solaire. Les couleurs sont relatives aux températures, les lignes noires concernent les densités et la composition des planètes de type Terre du Système Solaire.

Les planètes situées au-dessus de la ligne sont caractérisées par une plus faible densité que celles figurant sous la ligne.

Crédit: ESO/S. Grimm et al.

La conclusion de ces études indépendamment du fait qu’elles confirment la nature rocheuse pour la plupart, est que certaines de ces planètes pourraient abriter près de 5% d’eau, beaucoup plus que notre Terre !

Les observations de Hubble expliquées en vidéo :

vidéo :

POUR ALLER PLUS LOIN :

Hubble delivers first insight into atmospheres of potentially habitable planets orbiting TRAPPIST-1

Les exoplanètes autour de Trappist-1 pourraient accueillir la vie de Futura Sciences

Certaines des sept planètes de l'étoile Trappist-1 possiblement habitables du CEA

La présence d’eau est confirmée sur les planètes de Trappist-1 de National Geographic

De l’eau pour les mondes de Trappist-1 de la Cité de l’Espace.

TRAPPIST-1 Planets Are Probably Rich in Water par SpaceRef

NEW HORIZONS :.UNE PHOTO DU FIN FOND DU SYSTÈME SOLAIRE. (03/03/2018)

(Toutes images: crédit :  NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute )

New Horizons, après une correction de trajectoire en Décembre 2017, continue tranquillement sa route vers sa prochaine destination, le KBO 2014 MU69 qu’il devrait atteindre début 2019, et en chemin, il prend des photos (les plus éloignées de la Terre !) d’autres objets situés dans son angle de vision, comme 2012 HZ84 et 2012 HE85

La caméra LORRI a observé en Décembre 2017 les KBO 2012 HZ84 (à gauche) et 2012 HE85 (à droite), qui sont à ce jour les objets les plus lointains pris par une sonde interplanétaire. Ils font tous deux une quarantaine de km de dimension.

New Horizons est à près de 42 UA du Soleil.

Crédit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

NH couvre approx. 1,1 million de km par jour!

New Horizons est en bonne condition et compte prendre encore quelques photos d’objets lointains à son réveil (il est en hibernation pour le moment).

Mais on peut se poser la question de savoir pourquoi avec nos sondes du fin fond du Système Solaire (les Pioneer et les Voyager) on a attendu si longtemps avant de photographier des KBO.

Une remarque préliminaire : la ceinture de Kuiper n’a pas été découverte avant 1992, et même à cette époque pour en avoir des informations, il fallait utiliser Hubble qui n’était pas encore réparé de sa « myopie ». Il a fallu attendre encore un an ou deux, et cela ne suffisait pas, seule l’année 2009 avec les nouvelles caméras de Hubble aurait pu dévoiler certains KBO.

Éliminons tout de suite les sondes Pioneer lancées au début des années 1970, leurs signaux sont devenus très faibles vers la fin des années 1990 et donc inutilisables pour une mission KBO

Concernant les Voyager, l’équipe du JPL dans ces années-là, ne se doutait pas qu’ils traversaient la ceinture de Kuiper, et en fait qu’ils l’avaient pour ainsi dire déjà traversée en grande partie. De plus, la technologie utilisée par l’imagerie Voyager était ancienne (des tubes Vidicon) ayant peu de sensibilité et donc n’aurait pas été capable de faire ce qu’a fait New Horizons avec ses CCD. Donc pas de regret !

Dernier détail, les Voyager, contrairement à New Horizons, avaient une trajectoire qui les emmenaient au-dessus (Voyager 1) ou en dessous (Voyager 2) du plan de l’écliptique, plan où se trouvent la plupart des KBO.

Un rappel graphique où se trouvent nos sondes lointaines :

Crédit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Magda Saina

POUR ALLER PLUS LOIN:

New Horizons Captures Record-Breaking Images in the Kuiper Belt par le JHUAPL

New Horizons prend la photo la plus éloignée de la Terre ! de Futura Sciences.

Why Didn't Voyager Explore the Kuiper Belt? Par le PI de la mission

Le site de la mission NH

LORRI Images from the Pluto Encounter

JUNO :.FIN DU 10^ème PASSAGE. (03/03/2018)

Juno vient de compléter son 10^ème passage au plus près de l’atmosphère de Jupiter le 7 Février 2018 (au périjove, le point le plus près de la planète) où il était à 3500km de la couche supérieure des nuages de la planète. Rappelons que la sonde est en orbite autour de Jupiter depuis Juillet 2016. Sa période orbitale actuelle est de 53 jours.

De nombreuses photos ont été prises par la Junocam, j’ai choisi de vous montrer celle-ci créée par G Eichstädt en Dec 2017.

Photo prise par la Junocam le 16 dec 2017 de l’hémisphère Sud de Jupiter, en fait la sonde était entre l’équateur et l’hémisphère S.

Juno était à une latitude de 31.000km à ce moment-là.

L’image a été traitée par G Eichstädt pour donner ce brillant rendu couleur.

On se rend bien compte de l’atmosphère tourmentée, le mot est faible, de la planète géante.

Gerald est un scientifique qui n’appartient pas à la mission mais qui se dévoue pour traiter de nombreuses images mises à la disposition du public par la Nasa.

Merci à lui.

Crédit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt

Une autre très belle photo, cette fois-ci de l’hémisphère N, plus récente, prise le 7 Février 2018, lors du démarrage du 11^ème survol de la planète. Juno était seulement à 8000km des nuages !

Toutes ces bandes nuageuses contiennent de l’ammoniac, de l’eau et des hydrocarbures dans les couches supérieures.

Problème avec Juno :

La sonde décrit une orbite très elliptique (approx 8 millions km- 8000km) afin de passer le moins de temps possible dans les ceintures de radiations de la planète, néanmoins, l’électronique souffre beaucoup et se dégrade à chaque passage.

Il était prévu que fin 2017 Juno devait allumer son moteur pour descendre progressivement vers Jupiter et y mourir de sa belle mort. Mais des avaries techniques n’ont pas pu permettre d’effectuer cette manœuvre correctement, et peut être tant mieux !

La sonde y a gagné un sursis jusqu’en 2018 et même 2021 peut être.

POUR ALLER PLUS LOIN :

Juno completes tenth science orbit of Jupiter par le SwRI

Juno in good health; decision point nears on mission’s end or extension

Time-lapse Sequence of Jupiter's South Pole survol du Pôle N

Juno Probe Completes 10th Science Flyby of Jupiter par Space.com

Toutes les images de Juno dans le photojournal de la NASA.

La mission Juno à la NASA.

Le site de la mission Juno au SwRI. Le mieux !

Dossier de presse de la mission et du lancement.

Le site de la mission à la NASA.

Juno chez Wikipedia, un bon résumé

SPACE X :.FALCON HEAVY PARI RÉUSSI ! (03/03/2018)

Certains pensaient à un gag ou tout du moins à un coup de pub, en fait c’en était un aussi, mais ce fut surtout un incroyable exploit technique !

Depuis la conquête de la Lune, c’est la première fois que quelqu’un se lance dans ce défi qu’est la construction d’un super lanceur lourd devant permettre à terme d’atteindre la Lune ou Mars.

Ce défi c’est le génial Elon Musk qui se l’est lancé avec son lanceur lourd, Falcon Heavy, la plus puissante fusée du monde actuellement comme l’ont écrit les journaux, mais pas la plus puissante qui ait jamais existé, cela reste la Saturn V de W Von Braun.

Illustration : comparaison d’une Saturn V et d’une Falcon Heavy sur le pas de tir 39.

Comparaison des masses mises en orbite basse pour différents lanceurs.

Elon Musk avait promis d’effectuer cet essai en 2018, il a même poussé l’extravagance à incorporer sa voiture personnelle, une Tesla rouge, comme charge utile avec un mannequin astronaute aux commandes (son nom : Starman).

Après un léger retard le lanceur décolle du célèbre pas de tir 39A de Cap Canaveral ce mardi 6 Février 2018, personne n’en a parlé en France ou si peu, car nous étions englués dans une tempête de neige sans précédent.

Lancement parfait, on reste en orbite pendant quelques tours autour de la Terre, puis départ en principe pour…Mars.

Le décollage pouvait être suivi en direct sur Internet, ainsi que la séparation des étages et le retour sur Terre des deux boosters pour récupération.

Quel succès !

Photo SpaceX

Une belle vue de Falcon Heavy sur son pas de tir avant le lancement.

La Falcon Heavy est constituée d’un ensemble premier étage Falcon 9 et deux boosters Falcon 9, le tout comportant donc 9x3 = 27 moteurs Merlin 1D qui vont fonctionner en même temps pour donner l’énorme poussée au décollage.

Signalons que c’est un exploit, quand on pense à l’énorme fusée N1 soviétique qui devait concurrencer Saturn V, elle n’a jamais été capable de synchroniser ses quelques 30 moteurs, elle a toujours explosé !

Photo : Falcon Heavy en vol crédit SpaceX

Une photo des 27 moteurs vus de dessous dans l’atelier SpaceX.

Le deuxième étage est aussi une Falcon 9.

La charge utile sous la coiffe est comme déjà dit la voiture décapotable rouge Tesla.

Après deux minutes, les deux boosters se sont arrêtés et se sont séparés ; ils ont pris le chemin de la Terre où ils se sont posés ensemble, comme prévu sur la zone d’atterrissage à Cap Canaveral.

Là aussi un beau succès !

Photo SpaceX

SpaceX a déjà réussi à récupérer 21 de ses étages Falcon 9 !

Seule ombre au tableau, le premier étage ne s’est pas posé correctement sur la barge en mer, mais à seulement 100m de la cible, manque de carburant.

Vidéo du lancement, du vol et de l’atterrissage:

vidéo :

La vidéo complète : 34 minutes :    https://youtu.be/bCc16uozHVE

Autre vidéo intéressante :    https://youtu.be/pCWH5OW9lDo

Une fois en orbite et la coiffe ouverte, la Tesla devait être mise sur une orbite en direction de Mars, mais, il semble que la poussé a été trop forte et que la voiture vole en direction ….de la ceinture d’astéroïdes !

J’en connais qui vont être surpris dans quelques milliers d’années !

Néanmoins l’opération de communication s’est bien passée puisque l’on peut voir en direct les aventures de Starman au volant de la Tesla.

La voiture est bardée de différentes caméras qui retransmettent les images. Elle transporterait aussi des DVD de notre planète ainsi que la trilogie d’Asimov « Foundation » et le nom des 6000 employés de SpaceX.

Mardi elle était autour de la Terre, ce qui nous donne à voir des images auxquelles on n’a jamais été habitués.

Photo : SpaceX (c’est une vraie photo et non pas un montage !)

Une courte vidéo montrant la Tesla avec la Terre comme toile de fond : https://youtu.be/LD-E3ZCjBho

Mais la grande idée de Musk est la colonisation de Mars avec le développement d’un lanceur encore plus puissant que celui-ci, il a été baptisé BFR (pour Big F..ing Rocket) en principe trois fois plus puissant que la Falcon Heavy ; il devrait effectuer son premier vol vers 2020.

À quand Mars ? 2030 ?

BFR devrait avoir une hauteur de 103m (comparable à Saturn V) et une poussée de 5Mt.

Aujourd’hui n’est donc que le tout début du commencement pour ce visionnaire.

Et dire qu’il y a quelques années on ne prenait pas Elon Musk au sérieux !

Le lanceur Falcon Heavy peut mettre en orbite deux fois plus que son concurrent direct la Delta Heavy IV de United Launch Alliance (Boeing et Lockheed Martin). SpaceX annonce un coup de l’ordre de 90 millions de $ par lancement, trois fois moins cher que son rival.

POUR ALLER PLUS LOIN :

Falcon Heavy Test Flight par SpaceX

Can Elon Musk disrupt deep space with the world’s most powerful rocket?

SpaceX : décollage réussi pour le premier vol historique du lanceur Falcon Heavy

Falcon Heavy Vs. Saturn V par Universe Today

Special report de spacedaily.

EXOMARS :.FIN DE L’AÉROFREINAGE. (03/03/2018)

L’orbiteur TGO (Trace Gas Orbiter) d’Exomars 2016 a fini sa phase d’aérofreinage pour s’approcher de son orbite définitive.

Le but : arriver à une orbite circulaire à 400 kilomètres d'altitude inclinée à 74° avec une période de révolution de deux heures.

Cette méthode a déjà été utilisée par la NASA, mais c’est la deuxième fois que les Européens l’emploient (la première Venus Express). C’est une méthode qui permet d’utiliser moins de carburant. C’est la (faible) atmosphère de Mars qui ralentit progressivement la sonde.

L’ESA communique d’ailleurs à ce sujet sur la fin du « surf » de la mission, je reprends ce communiqué en partie ci-dessous :

Arrivée autour de la planète rouge en octobre 2016, la sonde ExoMars de l’ESA effectuait depuis mars 2017 de complexes manœuvres de freinage atmosphérique destinées à circulariser et abaisser son orbite.

Cette campagne d’aérofreinage a pris fin ce 20 février 2018 à 18h20 CET quand la sonde a effectué une dernière poussée moteur de 16 minutes afin d’atteindre une altitude d’environ 200km au-dessus de la surface de Mars.

L’orbiteur d’étude des gaz à l’état de traces (TGO) d’ExoMars va désormais entamer sa mission scientifique, dont l’objectif est de mesurer l’abondance et la distribution des gaz rares présents dans l’atmosphère grâce à ses capteurs sophistiqués.

La sonde servira également de relais pour connecter les rovers situés à la surface de la planète avec leurs contrôleurs sur Terre.

Effectuer une manœuvre d’aérofreinage autour d’une planète typiquement située à 225 millions de kilomètres est une manœuvre terriblement délicate. Les couches supérieures de la fine atmosphère de Mars ne permettent qu’une légère décélération, au mieux de 17mm par seconde, chaque seconde. À ce rythme, une distance de 6km serait nécessaire pour stopper une voiture roulant à 50km/h.

Une belle progression

« L’aérofreinage fonctionne uniquement parce que la sonde a passé un temps significatif dans l’atmosphère pendant chaque orbite, et que nous avons répété cette manœuvre plus de 950 fois, » explique Michel Denis, directeur des opérations en vol de la mission ExoMars à l’ESA.

« En un an, nous avons réduit la vitesse de la sonde de 3600km/h, en abaissant son orbite de manière appropriée. » L’équipe de contrôle va maintenant guider la sonde lors d’une série de manœuvres destinées à l’amener sur son orbite circulaire finale, située à environ 400km au-dessus de la surface. Ces manœuvres devraient se terminer à la mi-avril.

Illustration : ESA/ATG medialab

Imagerie stéréo

Les phases scientifiques initiales, qui devraient se dérouler dès la mi-mars, seront consacrées à la vérification des instruments et à des observations préliminaires de calibration et de vérification. Le début des observations scientifiques est prévu aux environs du 21 avril.

L’objectif principal de TGO est d’effectuer un inventaire complet des gaz présents dans l’atmosphère de Mars, tout en prêtant une attention particulière au méthane ou à d’autres gaz qui pourraient indiquer une source active d’activité biologique ou géologique.

Quatre instruments scientifiques effectueront des mesures complémentaires entre elles de l’atmosphère, de la surface, et de ce qui se trouve juste sous la surface de Mars. La caméra observera les altérations de la surface martienne, notamment celles qui pourraient signaler la présence de sources de gaz rares, des volcans par exemple.

Elle cherchera également de la glace d’eau cachée juste sous la surface, un élément qui pourrait guider le choix du site d’atterrissage d’une future mission, tout comme la découverte de potentielles sources de gaz à l’état de traces.

C’est également en avril qu’un autre aspect critique de la mission sera testé : la capacité de la sonde à servir de relais de communication entre les rovers qui se trouvent à la surface de Mars, dans un premier temps les rovers américains, et les stations-sol situées sur Terre.

En 2021, après l’arrivée sur Mars du rover ExoMars de l’ESA, la sonde servira de relais pour les deux agences ainsi que pour une plateforme scientifique russe.

ExoMars est une mission conjointe de l’ESA et de l’Agence spatiale Russe Roscosmos.

TGO completes aerobraking ,

video :

Une animation de l’aérofreinage par l’ESA.

Rappelons qu’Exomars est arrivée en Octobre 2016 autour de Mars.

On a prévu de faire plonger un millier de fois la sonde dans l’atmosphère martienne pour la ralentir un peu à chaque passage.

Après la phase d’aérofreinage, l’orbite définitive n’est pas encore atteinte, elle est actuellement 1000km-200km, et pour obtenir les 400km circulaires, il va falloir avoir recours aux moteurs chimiques embarqués, car l’aérofreinage semblerait maintenant plus dangereux aux dires des ingénieurs. Signalons qu’il existait des sécurités si les variations de vitesse d’une orbite à l’autre étaient trop importantes.

Objectif : orbite définitive vers Avril 2018.

Maintenant le TGO est opérationnel pour effectuer sa mission de mesures.

L’orbiteur de 4 tonnes permet :

·         Les télémesures avec la Terre et avec le module de descente

·         La science à bord

Le but essentiel est la recherche de gaz trace, la sensibilité de ses instruments est 1000 fois meilleure que les instruments des missions précédentes. Il y a principalement 4 instruments :

·         NOMAD – Nadir and Occultation for MArs Discovery, c’est le “nez” de l’orbiteur. C’est un spectromètre optique à trois canaux allant de l’infra-rouge à l’ultra-violet, permettant la détection fine des composants de l’atmosphère.

·         ACS– Atmospheric Chemistry Suite, comporte trois instruments IR pour étude de la chimie de l’atmosphère martienne.

·         CaSSIS – Colour and Stereo Surface Imaging System, c’est une caméra haute résolution pour fournir des images couleur et stéréo servant à l’étude des éventuelles sources des gaz mesurés dans le TGO

·         FREND – Fine Resolution Epithermal Neutron Detector, pour analyser la présence de glace d’eau (au travers de l’Hydrogène) à la surface de la planète rouge

ACS et FREND sont fournis par nos amis Russes.

En attendant Godot (le rover) !

Le rover (mission Exomars 2020) devrait décoller en Juillet 2020 avec une fusée Proton pour une arrivée en Mars 2021.

Ce rover devrait permettre d’analyser le sol avec sa foreuse jusqu’à 2m de profondeur. Il est équipé aussi de bien d’autres instruments.

Donc wait and see !

POUR ALLER PLUS LOIN :

ESA’s ExoMars has Completed its Aerobraking Maneuvers to Bring it Into a Circular 400 km Orbit Around Mars

La sonde TGO a réussi son aérofreinage autour de Mars de Futura Sciences.

La sonde ExoMars a été placée sur orbite scientifique de Sciences et Avenir

Voir l’explication de la mission dans cet astronews précédent.

Le site au CNES : https://exomars.cnes.fr/en/home-47

La mission Exomars 2016 à l’ESA ; http://exploration.esa.int/mars/46124-mission-overview/

La mission sur votre site préféré.

JWST :.ROBERT CLAR NOUS DONNE LES DERNIÈRES NOUVELLES. (03/03/2018)

DES NOUVELLES  du JWST de la part de notre ami Robert CLAR :

Le fameux, et attendu depuis longtemps, James Webb Space Télescope (JWST pour les intimes) successeur du Hubble Space Télescope ( HST ) vient de terminer en juillet 2017  la série finale de tests cryogéniques de son optique et de son module d’instruments scientifiques au Centre Spatial Johnson à Houston(Texas)

Les tests ont été un succès, une équipe française avait d’ailleurs participé à ces tests. La chambre d’essai était un gigantesque cylindre de 27m de hauteur et de 17 m de diamètre.  C’est la seule cuve au monde ayant une taille suffisante pour accepter le miroir de 6,5m du JWST.

Refroidis à 11 degrés K par de l’Hélium (-253°C), les équipements ont été testés pendant 3 mois pour s’assurer  de leur bon comportement dans un environnement semblable à celui de l’espace.

Le JWST à l’intérieur de la Chambre A du Johnson Space Center à Houston. © NASA/Chris Gunn

Autre belle photo à l’entrée de la cuve.

Ces équipements vont maintenant être transmis au Northtrop  Grumman Aerospace Systems pour y subir un test final avant d’être lancés, en principe, au printemps 2019  par Ariane 5  à Kourou vers le point de Lagrange No 2 à 1,5 millions de km de la terre.

Vidéo du placement du télescope dans la cuve de Houston et alignement des miroirs.

QUELQUES DONNÉES sur  le JWST :

1) le programme lancé en 1989  il a subi de nombreuses péripéties et à même failli être abandonné.   Aujourd’hui le budget de sa réalisation atteint aux environs de  9. Milliards d’US dollars.

2) objectif : il vise notamment à observer les premières  étoiles et galaxies du jeune univers postérieurement au Big Bang et comme en raison  de l’expansion de l’univers les spectres  lumineux sont décalés vers le rouge ( redshift) cela entraîne qu’on a fait le choix de faire travailler le  JWST uniquement dans l’infrarouge entre 0,6 et28 micromètre. Sa résolution spatiale est nettement supérieure à celle de Spitzer le plus puissant télescope spatial infrarouge actuellement en service.

3) Deux parties sont particulièrement spectaculaires dans sa construction

D’une part  son MIROIR PRIMAIRE d’un diamètre de 6,50 m ( contre 2,4m pour le HST) qui est constitué de 18 segments hexagonaux de béryllium assemblés sur une structure de carbone composite de telle manière que l’ensemble puisse être plié en 3 parties pour pouvoir rentrer dans les soutes d’Ariane 5 et pouvoir se déplier  une fois dans l’espace.

D’autre part son énorme  bouclier thermique (22m de long et 12m de large) pliable

Lui aussi, en polymère souple avec 5 fines membranes intermédiaires en argent. En effet la température de fonctionnement  est de 50,15 K ( -223°C ) d’où pour éviter tout réchauffement intempestif la nécessité d’un bouclier thermique passif .

4) INSTRUMENTS  scientifiques à bord

Il y a 4 instruments scientifiques  spécialisés à bord :

·         L’imageur NIRCAM ,

·         le NIRIS ,

·         le Spectromètre NIRSPEC, et

·         le spectroimageur   MIRI . Ce dernier  est réalisé par une collaboration  USA -Europe qui comprend 10 pays européens dont la FRANCE qui est spécialisée dans le  MIRIM ( un des constituants du MIRI ). Compte tenu de sa très basse température de service (6,15 K soit - 267. °C) le  MIRIM est équipé d’un Cryogénérateur.  Sous contrat avec l’ESA, le CNES assume la responsabilité générale de la participation française pour le MIRIM et il a délégué au  CEA ( l 'IRFU ) la direction des aspects techniques liés à sa construction ainsi que la direction scientifique impliquant 3 autres laboratoires français. ( LESIA/observatoire de Paris , IAS université et LAM /Marseille ).

Robert Clar.

Signalons que le télescope spatial JWST devait être lancé en octobre 2018 par une Ariane 5, mais la NASA a annoncé le report de près de 6 mois, à cause de retard pris dans les tests de certains composants notamment le pare soleil géant.

Ce n’était pas le seul problème de ce télescope, il a subi de nombreux retards dus à des dépassements budgétaires et aussi à des changements de définition. Mais bref, il semble maintenant sur les rails.

De nombreux laboratoires français ont participé à l’aventure JWST comme, le CNES, le LESIA, l’AIM , le LAM et l’IAS sous la maitrise d’œuvre de l’IRFU (CEA). La France participe notamment au spectro imageur infrarouge MIRI (images dans le domaine 5 à 28 microns)

En ce qui concerne les instruments, voici un tableau résument leur domaine d’utilisation en longueur d’onde.

Les 4 instruments (Near-InfraRed Imager and Slitless Spectrograph [NIRISS], Near InfraRed Camera [NIRCam], Near InfraRed Spectrograph [NIRSpec], et Mid-Infrared Instrument [MIRI]) offrent une complémentarité d’utilisation.

Après les tests cryogéniques on procèdera au test final chez Northrop en Californie d’où il partira ensuite par bateau en Guyane avec comme destination Kourou.

Poster explicatif du James Webb publié dans le Washington Post.

Les différentes fonctions sont particulièrement bien décrites.

Regardez particulièrement le déploiement du miroir pliable de 6,5m de diamètre (pliable, car il doit rentrer sous la coiffe d’Ariane).

Miroir composé de 18 segments hexagonaux en Be assemblés sur un support en fibre de carbone.

Intéressons-nous particulièrement au pare soleil ou bouclier thermique.

Nécessaire car nous sommes en IR et il faut maintenir une température pour la plupart des capteurs de l’ordre de 50K.

Ce refroidissement est assuré par différentes couches de polymères (pliables bien sûr aussi) de 22m de long et 12 de large.

POUR ALLER PLUS LOIN :

Sunshield Deployment and Layers Fully Tensioned on NASA’s James Webb Space Telescope

JWST de Collect Space. Beaucoup de détails.

James Webb Space Telescope’s Golden Mirror

Status of the JWST Sunshield and Spacecraft

Les instruments du JWST

Top Ten Facts about the James Webb Space Telescope en video.

Participation de la France au JWST.

Le James Webb Space Telescope (JWST) n'a pas froid aux yeux par le CEA.

L’actualité du JWST sur votre site préféré.

Le site de JWST à la NASA.

JWST (James Webb Space Telescope) par Earth Observatory. Très complet.

VU D'EN HAUT :.PÉKIN (BEIJING) VU DE SENTINEL. (03/03/2018)

En ce début de nouvel an chinois, l’ESA communique sa dernière photo prise par le satellite Copernicus Sentinel 2 de la capitale de la Chine.

En voici un détail où on reconnaitra au centre la Cité Interdite et la place Tian an men.

Pour la photo complète, clic sur l’image.

Pékin : 21 millions d’habitants, à l’occasion du nouvel an, tous les Chinos rentrent en principe chez eux et cela donne lieu à un mouvement de population énorme.

Xīn nián kuài lè

(bonne nouvelle année en chinois!)

HINODE : IL VIENT DE MESURER LE PLUS FORT CHAMP MAGNÉTIQUE DU SOLEIL. (03/03/2018)

Il y a 4 ans, une tache solaire monstrueuse (AR 1967, AR pour Active Region) a battu un record ; elle a été la source de la plus grosse émission de champ magnétique solaire mesurée à ce jour à la surface du Soleil.

C’est ce qu’ont conclu les chercheurs du NAOJ Japonais.

Cette région active couvrait plus de 180.000km, plus grande que Jupiter ! Elle venait aussi de fusionner avec AR1990.

Cela a donné lieu à une éruption de classe X4.9, une des plus fortes enregistrées.

Le champ magnétique est le plus fort dans la partie la plus sombre de la tache solaire (l’ombre) et mille fois plus fort que les alentours. La région plus claire autour de la tache s’appelle la pénombre, le champ y est plus faible.

Les chercheurs ont utilisé l’observatoire solaire japonais Hinode pour analyser le phénomène.

Ils ont découvert que le champ magnétique avait une puissance de 6.250 Gauss, plus de deux fois celui des autres éruptions.

De plus il n’était pas situé que la partie ombre, mais plus étendu.

Signalons que le champ terrestre est de l’ordre de 0,5 Gauss (ou 50 µTesla).

Voici ce que voient les caméras de Hinode.

En haut la tache solaire en lumière visible.

En bas, la carte du champ magnétique correspondant ; champ faible en couleur douce, champ fort en couleur chaude et très fort en rouge (plus de 6000 Gauss).

On remarque que le pic de puissance est situé entre deux parties « ombre ».

©NAOJ/JAXA

POUR ALLER PLUS LOIN:

HINODE Captures Record Breaking Solar Magnetic Field

Astronomers Just Measured The Strongest Magnetic Field Ever Seen on The Sun

Tout sur la mission Hinode par eoportal

LES ROVERS MARTIENS :.OPPORTUNITY , 5000 JOURS SUR MARS ! (03/03/2018)

(Photos NASA/JPL-Caltech/Cornell).

On se souvient tous de l’arrivée d’Opportunity sur Mars en Janvier 2004 ; après l’atterrissage de Spirit.

On a eu très peur, car Opportunity s’était posé dans un petit cratère (Eagle crater) et on s’est demandé si on arriverait à l’en sortir. On y est arrivé et il a commencé à arpenter la planète rouge, faisant des découvertes de plus en plus intéressantes.

Sa durée de vie garantie était de 90 jours, et en fait après 14 ans sur place il est toujours (un peu moins) vaillant avec ses plus de 45km parcourus.

Il vient de souffler les bougies de son 5000^ème jour sur place sur les flancs du cratère Endeavour de 22km de diamètre.

Pour fêter cet évènement la NASA lui a fait prendre un selfie.

Photo prise par la caméra Microscope montée à l’avant du bras robotisé.

L’image n’est pas parfaitement nette car cette caméra est prévue pour les vues de près.

Néanmoins c’est une image historique diffusée le 26 fev 2018.

POUR ALLER PLUS LOIN:

Opportunity just saw its 5,000th sunrise on Mars de Universe Today

Oppy Takes A Selfie To Mark Sol 5000 par MarsDaily

Opportunity : plus de 5000 jours sur Mars et toujours des surprises de Sciences et Avenir

Les images brutes d’Opportunity  et les images couleurs.

Le site de la mission rover à la NASA.

Les meilleures photos sont classées dans le planetary photojournal que vous pouvez retrouver à tout instant:

http://photojournal.jpl.nasa.gov/targetFamily/Mars

Les rapports de mission par la Planetary Society, très complets.

Les archives des rovers sur votre site préféré

MARS EXPRESS : (03/03/2018)

Crédits: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Le professeur G Neukum de la Freie Universität Berlin, est un des fondateurs de la mission Mars Express et responsable de la superbe caméra HRSC est décédé en 2014.

En son honneur, l’IAU (l’Union Astronomique Internationale) a décidé de nommer un cratère martien.

Le cratère Neukum est un cratère de 102 km de diamètre situé dans la région Noachis Terra, les hautes terres anciennes du Sud martien.

Sa caméra a d’ailleurs permis de nous donner un aperçu de ce cratère que l’on voit ci-contre.

On peut aussi le voir en vue topographique.

Copyright ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Crater Neukum named after Mars Express founder de Mars Daily

UN SITE INTERNET À DÉCOUVRIR :.LE SITE DES PLANÈTES MINEURES. (03/03/2018)

(Ce paragraphe est le vôtre si vous avez un site astro à nous faire connaître, n'hésitez pas à nous contacter)

Notre ami Jean Claude Gavet, nous signale l’existence du site Daily Minor consacré aux petits corps (minor planets en anglais) et géré par le MPC (Minor Plantes Center) de Cambridge (Mas) qui centralise toutes les données observationnelles de ces petits corps.

Le site du Daily Miror

Le site du MPC.

LIVRE CONSEILLÉ : ASTRONOMIES DU PASSÉ PAR YAËL NAZÉ CHEZ BELIN. (03/03/2018)

Notre amie Yaël Nazé, astronome FNRS et à l'Institut d'astrophysique et de géophysique de l'université de Liège, vient de publier chez Belin, un livre qui fait le point des anciennes astronomies.

Voyage passionnant vers les civilisations passées, qui pour beaucoup savaient lire dans le ciel.

C’est une flânerie entre astronomie et archéologie.

Voici ce qu’on trouve sur la quatrième de couverture ;

Quelle que soit la civilisation à laquelle il appartient - aborigène, grecque, égyptienne, arabe, chinoise, maya, etc. -, l’être humain cherche dans le ciel des réponses aux questions qu'il se pose sur son origine, son avenir et sa finalité. Ainsi, l'astronomie a commencé à travers les mythes célestes imaginés par les Anciens pour expliquer l'ordre du monde, et la place qu'ils y occupaient.

Dans ce livre, l'auteur mène une passionnante enquête à travers le monde sur les astronomies anciennes, de Stonehenge à Gizeh en passant par Pékin et Mexico. Les savoirs astronomiques passés étaient loin d'être négligeables, et certainement pas limités aux seuls travaux des Grecs. Les tablettes mésopotamiennes, les annales chinoises et les chroniques médiévales sont en outre d'une singulière utilité pour les astronomes modernes : comment sinon remonter aux variations de la durée du jour au cours des siècles, ou percer la nature de l'explosion qui a frappé tant d'observateurs en 1054 ?

Ce livre offre ainsi un voyage magnifiquement illustré à travers les âges, entre astronomie et archéologie. Avec passion, l'auteur raconte les toutes dernières avancées et les découvertes récentes du domaine. Angkor Vat, Pétra, l'Île de Pâques, les lignes de Nazca, le Machu Picchu ... ces monuments mythiques et leur contenu astronomique n'auront plus de secrets pour vous !

SOMMAIRE :

LES HISTOIRES DES ANCIENS :

1)    Les deux luminaires

2)   Le ciel notre maître à tous

3)   La Voie lactée, le chemin céleste

4)   Le groupe des Sept

5)   Mythes modernes

LES SAVOIRS DES ANCIENS :

1)    Astronomie mégalithique

2)   Astronomie égyptienne

3)   Astronomies mésopotamienne et indiennes

4)   L’astronomie asiatique

5)   L’astronomie grecque

6)   Astronomie et islam médiéval

7)   L’astronomie américaine

8)   Astronomies oubliées

9)   Nos ancêtres à la rescousse

RAPPELS D’ASTRONOMIE

Un excellent ouvrage à mettre entre toutes les mains et parfaitement illustré comme toujours chez Belin.

240 Pages 25,00 € ISBN : 978-2-410-01141-8

PS : à ce sujet-là notre ami David Valls-Gabaud, astronome au LERMA Observatoire de Paris, donnera une conférence sur « l’archéo-astronomie, des mythes aux réalités » dans le cadre des conférences VEGA à Plaisir (Yvelines) au château de Plaisir (Théatre R Manuel) le samedi 31 Mars à 20H30. Entrée libre, renseignements : avguernon@gmail.com

LES MAGAZINES CONSEILLÉS:.POUR LA SCIENCE DE MARS. (03/03/2018)

Même si le sujet principal est lié à la crypto monnaie, il y a un autre article à lire intéressant sur le monde des particules et le LHC.

C’est « Beauté hors-norme au LHC »

En voici le début :

Par Guy Wilkinson :

Malgré ses succès, tels que la prédiction et la découverte du boson de Higgs, le modèle standard de la physique des particules est incomplet. Au Cern, l’expérience LHCb, qui étudie les désintégrations des « particules de beauté », a-t-elle fourni les premiers indices d’une théorie plus fondamentale ?

Il est rare que le journal télévisé s’ouvre avec un reportage sur la recherche en physique, comme cela a été le cas le 4 juillet 2012. Ce jour-là, toutes les chaînes du monde ont consacré une partie de leur émission à une nouvelle en provenance de Genève : des recherches entamées il y a près d’un demi-siècle venaient d’aboutir avec la découverte du boson de Higgs au LHC (Large Hadron Collider), le Grand collisionneur de hadrons du Cern.

Pour les physiciens, l’événement était historique. Cette particule était en effet la dernière pièce manquante dans le modèle standard de la physique des particules ; plus même : le boson de Higgs est un élément essentiel de cette théorie, qui décrit les particules connues de l’Univers et les forces qu’elles exercent les unes sur les autres.

Pourtant, les physiciens pensent qu’il existe d’autres particules élémentaires que celles du modèle standard ; cette nouvelle traque, encore plus difficile, a déjà débuté.

Les complexes expérimentaux Atlas et CMS, qui ont permis de découvrir le boson de Higgs, joueront encore un rôle important dans cette nouvelle quête. Ils tenteront de produire directement ces nouvelles particules lors de collisions énergétiques entre protons. Mais une autre expérience du LHC, moins connue et plus modeste, contribuera aussi à cette recherche d’une nouvelle physique.

Ainsi, l’expérience LHCb, sur laquelle je travaille, aborde cette traque avec une stratégie différente : mettre en évidence des effets indirects de ces particules inconnues sans les produire directement. Pour ce faire, nous nous focalisons sur la production de certaines particules, les hadrons dits beaux, et nous cherchons à voir comment ces particules inconnues influent sur les caractéristiques de ces hadrons. Plus précisément, nous analysons ce qui se passe quand des hadrons beaux sont créés au LHC puis se désintègrent en d’autres particules. Les hadrons beaux font d’excellents objets d’étude, car ils se désintègrent de très nombreuses façons différentes ; et nous disposons de prédictions très précises sur la façon dont ces réactions devraient se dérouler. Toute déviation par rapport à ces prédictions laisse alors soupçonner une manifestation de particules encore jamais observées.

Une telle recherche est complexe et requiert une grande précision. Mais elle a le potentiel de découvrir des particules qui pourraient rester hors de portée d’Atlas ou de CMS. Or l’expérience LHCb a d’ores et déjà donné plusieurs résultats qui ne sont pas en accord avec les prédictions du modèle standard. Si ces résultats sont confirmés, nous avons peut-être entre nos mains les premiers éléments pour comprendre les lois du monde à un niveau plus fondamental encore que tout ce que l’humanité a pu entrevoir jusqu’ici.

Un modèle à succès

Le modèle standard, élaboré dans les années 1960 et 1970, a été extrêmement efficace pour décrire le comportement des particules élémentaires et les forces qui agissent sur elles. Il a été testé avec succès dans le cadre de nombreuses expériences.

Pour résumer, dans ce modèle, les particules élémentaires dont la matière est constituée sont rangées en deux catégories : les quarks et les leptons (voir l’encadré page 68). Il existe six quarks répartis par paires dans trois groupes, nommés générations : u (ou up) et d (ou down), c (ou charm) et s (ou strange), b (ou bottom) et t (ou top). Les deux derniers ont eu plusieurs noms ; le quark b a été un temps nommé beauty ou « beau ».

Nous n’observons jamais ces quarks individuellement ; ils se regroupent pour former des hadrons. Ainsi, les hadrons « beaux » mettent en jeu un ou plusieurs quarks b.

De façon analogue, il existe trois « générations » de leptons, chacune incluant deux particules : la première regroupe l’électron (e) et le neutrino électronique (ne), la deuxième le muon (m) et le neutrino muonique (nm), la troisième le tau (t) et le neutrino tauique (nt).

Les quarks u et d ainsi que l’électron (tous de la première génération) sont les constituants des atomes, c’est-à-dire de la matière ordinaire. Les particules des deux autres générations sont instables : elles ont une durée de vie très courte et se désintègrent en particules de la première génération ; ces particules fugaces sont cependant produites en grands nombres dans les accélérateurs de particules.

Les hadrons sont des particules soumises à la force électromagnétique, à l’interaction faible et à l’interaction forte (la force gravitationnelle est aussi présente, mais à l’échelle subatomique elle est négligeable). Chacune de ces forces fondamentales est véhiculée par une particule : le photon est l’agent de l’interaction électromagnétique, les bosons W et Z sont les porteurs de l’interaction faible et les gluons sont les médiateurs de l’interaction forte. Le boson de Higgs a un rôle particulier, mais crucial : il est associé à un mécanisme qui confère une masse non nulle à certaines des particules citées précédemment.

Malgré les succès du modèle standard, les physiciens pensent que ce modèle est incomplet. Il serait une approximation, à faible énergie, d’une théorie plus fondamentale. En effet, le modèle standard rend très bien compte de certaines observations et mesures, mais il ne contient aucun élément de réponse pour d’autres. À l’échelle cosmique, il n’est pas en mesure d’expliquer pourquoi l’Univers est essentiellement constitué de matière, alors qu’au moment du Big Bang, la matière et l’antimatière ont dû être créées en proportions égales. Il ne nous renseigne pas davantage sur la nature de la matière noire. Cet excédent de masse dans l’Univers nous est invisible, mais son existence semble indispensable pour expliquer la dynamique des galaxies et des amas de galaxies.

Le modèle standard, un tableau incomplet

Et même dans le monde des particules subatomiques connues, il subsiste de nombreuses énigmes. Le boson de Higgs s’est révélé avoir une masse qui n’est pas beaucoup plus élevée que celle des bosons W et Z, alors que le modèle standard suggère qu’il devrait être environ 1016 fois plus lourd ! Et nous ne savons pas pourquoi les particules de matière se rangent en trois générations. Celles-...

On parle aussi du télescope oublié de Charles Fery.

Bref encore un bon numéro.

LES MAGAZINES CONSEILLÉS :.SCIENCES ET AVENIR ET LES NOMBRES DE L’UNIVERS. (03/03/2018)

Nombreux articles intéressants, dont :

·         Le sujet principal : les ombres magiques qui font l’Univers

·         Notre oxygène viendrait des entrailles de la Terre

·         Sondes spatiales : zéro bactérie

·         Elon Musk : la voie royale vers Mars

·         De l’eau liquide à -42°C

·         Dossier audition (cela finira par intéresser tout le monde !)

·         Etc…

4,80€ bien dépensés !

Bonne Lecture à tous.

C'est tout pour aujourd'hui!!

Bon ciel à tous!

JEAN PIERRE MARTIN

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