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Un nano-laboratoire de l'Université de Tel-Aviv à bord d'un satellite dans l'espace

Le 15 février sera lancé dans l'espace un mini-satellite civil développé par la société israélienne Space Pharma, avec le soutien de l'Agence spatiale israélienne, qui abritera un laboratoire dont le but est d'observer le comportement des matériaux en conditions d'apesanteur. Les chercheurs, dont le Prof. Ehud Gazit, détenteur de la Chaire de Nano-biologie de l'Université de Tel-Aviv, pourront obtenir des informations et diriger leurs expériences directement à partir de leur Smartphone grâce à une application.

SpacePharmaLe petit satellite, d'un poids d'environ 4,5 kg, est en fait un laboratoire mobile. Il voyagera dans l'espace pendant un an, d'un pôle à l'autre de la planète et abritera quatre expériences.  Les chercheurs des différents laboratoires à travers le monde pourront recevoir des données en temps réel via l'application, telles que le rayonnement et la température, et récupérer par elle des images microscopiques. Ils seront en mesure de contrôler leurs expériences à partir de leur laboratoire, par ordinateur ou par leur téléphone portable, et d'intervenir en fonction des données observées.

L'équipe de recherche du Prof. Gazit est l'une des quatre qui auront accès au satellite, pour étudier la formation des peptides dans des conditions d'apesanteur. Le laboratoire du Prof. Gazit a été le premier au monde à identifier des structures moléculaires de taille nanométriques possédant des propriétés uniques, formées à partir des unités les plus simples de la nature, les peptides. Les structures qu'ils ont découvertes sont solides comme du métal, possèdent des propriétés optiques, et peuvent être utilisées comme semi-conducteurs. Une des questions restées ouvertes est la façon dont les conditions d'apesanteur affecteront ces propriétés. La coopération entre le laboratoire du Prof. Gazit et la société Space Pharma pour examiner le processus d'auto-assemblage de ces peptides dans l'espace fera avancer de manière importante l'un des domaines de pointe étudiés en nano-biotechnologie. Les connaissances obtenues par la recherche spatiale sont d'une grande importance pour l'étude des matériaux, l'électronique organique et la médecine.

La société Space Pharma programme le lancement, l'an prochain d'un nouveau satellite abritant quatre nouvelles expériences, deux américaines et deux israéliennes. Dans l'avenir, elle prévoit de faire fonctionner dans l'espace des laboratoires qui abriteront pas moins de 160 expériences simultanément.

L'Université de Tel-Aviv et la mission spatiale Rosetta

Le Prof. Akiva Bar-Nun, directeur du laboratoire pour l'étude des comètes du Département des Sciences de la Terre de l'Université de Tel-Aviv, ainsi que deux chercheuses de son équipe, le Dr. Diana Laufer et la doctorante Adi Ninio Greenberg ont fait parte de l'équipe internationale qui a planifié la mission spatiale européenne Rosetta et analysé les données scientifiques recueillies pendant douze ans par le vaisseau qui s'écrasera demain à la surface de la comète Tchouri.

Rosetta1Rosetta est une mission spatiale de l'Agence spatiale européenne (ASE/ESA) dont l'objectif principal était de recueillir des données sur la composition du noyau de la comète 67P Churyumov-Gerasimenko, et sur son comportement à l'approche du soleil. Placée en orbite autour de la comète en septembre 2014, la sonde spatiale a envoyé le 12 novembre 2014 un petit atterrisseur, Philae, se poser sur sa surface pour en analyser la composition de son sol et sa structure.

Demain vendredi 30 septembre, le vaisseau spatial s'écrasera sur la comète, située à 850 millions de kilomètres du soleil, après l'avoir escortée pendant deux ans (Photo 1). Pendant la descente, tous les instruments de l'orbiteur seront allumés, afin d'observer la comète avec la meilleure résolution d'image possible. Rosetta n'a pas été conçue pour atterrir et, selon les ingénieurs de la mission, le vaisseau spatial va s'écraser à la surface de la comète, ce qui mettra probablement fin à ses jours. La descente de la sonde vers la comète a déjà commencé et les images qui parviennent à la Terre sont d'une résolution de plus en plus haute (image 3). Les chercheurs ont l'espoir de parvenir à une résolution de quelques mètres afin de pouvoir photographier l'intérieur des cratères créés à la surface de la comète.

La comète Chury, et avec elle la sonde Rosetta qui l'escorte depuis 2014, est en orbite autour du soleil qu'elle contourne en 6,44 années. Cependant, elle s'en éloigne de plus en plus pour se rapprocher de Jupiter. Or Rosetta reçoit son énergie à partir de grands panneaux solaires, et plus elle s'éloigne du soleil, plus elle manquera de l'énergie nécessaire pour faire fonctionner ses instruments de mesure.

Une projet phare de l'Agence spatiale européenne

Rosetta2La mission spatiale Rosetta est un projet phare de l'Agence spatiale européenne. Même la NASA y a contribué en fournissant certains instruments de mesure. Des chercheurs du monde entier travaillent sur les données recueillies par le satellite. L'équipe du Prof. Akiva Bar-Nun effectue ses recherches dans le laboratoire de simulations des glaces des comètes de l'Université de Tel-Aviv (Figure 2). Le Prof. Bar-Nun, membre du groupe de l'Université de Berne en Suisse, compte parmi les scientifiques qui ont planifié la mission, a fait partie de partie de l'équipe de recherche qui examine la composition des gaz libérés par la comète.

 L'Agence européenne de l'espace diffusera l'évènement en direct sur les sites suivants:

 http://livestream.com/ESA/rosettagrandfinale

https://www.facebook.com/RosettaMission/

Les comètes sont des corps célestes de petite taille gelés dans le système solaire, composés de glace d'eau, de poussière, de matières organiques et de gaz divers, principalement du dioxyde et du monoxyde de carbone. Quand une comète se rapproche du Soleil, se forme à sa suite une traine éclatante de gaz et de poussière qui peut atteindre plusieurs millions de kilomètres de long. Les comètes, apparues il y a 4,5 milliards d'années, font partie des objets les plus primitifs du système solaire et contiennent des matières conservées depuis sa formation, de sorte que les données mesurées par la mission Rosetta contribueront à la compréhension des processus qui ont conduit l'eau, les matières organiques et les gaz vers la Terre.

Remonter aux origines du système solaire

Rosetta3La sonde Rosetta a été lancée en mars 2004 et mise en orbite autour de la comète Churyumov-Gerasimenko, d'une taille de 4 kilomètres, le 10 septembre 2014. Le 12 novembre 2014 son atterrisseur, le petit robot Philae, s'est posé sur la comète. Philae, qui a malheureusement atterri sur le côté, dans un endroit obscur, a cependant réussi à effectuer des mesures et à les envoyer vers la terre pendant 57 heures. Les chercheurs sont parvenus à l'identifier à la surface bosselée de la comète le 5 septembre 2016 (photo 4).

Durant les deux années pendant lesquelles la sonde Rosetta a escorté la comète, une énorme quantité de mesures ont été relevées (Figure 5), comme par exemple plus de 1,7 millions de données sur ses composants, parmi lesquels on a pu identifier 34 nouvelles molécules.

La sonde a découvert que la composition de l'eau à la surface de la comète, ne ressemblait en rien à celle de la Terre; en revanche on a pu trouver pour la première fois des gaz nobles argon, krypton et xénon qui avec la présence de l'oxygène et celle de l'azote indiquent que la comète s'est formée à basse température -243 degrés celsius, comme l'avaient mesuré les chercheurs du laboratoire de simulation de l'Université de Tel-Aviv. Par ailleurs la sonde a détecté des matières organiques, en particulier des acides aminés comme la glycine, qu'on retrouve dans les protéines et le phosphore, élément présent dans l'ADN, molécules liées à l'émergence de la vie sur Terre. Rosetta a également mesuré l'activité de la comète dans son orbite autour du soleil, des changements à sa surface notamment la création de cratères à la suite d'explosions. Les données concernant la solidité du sol de la comète et sa densité correspondent également à celles obtenues aux cours des les recherches effectuées dans le laboratoire de l'UTA.

Un grand nombre de données supplémentaires seront publiés à la fin de la mission.

L'Université de Tel-Aviv et la planète Jupiter : le Prof. Ravit Helled participe à la mission Juno

Le Prof. Ravit Helled du Département de géosciences de l'Université de Tel-Aviv a tenu un rôle majeur dans le projet international de la NASA qui a abouti  le 4 juillet à la mise en orbite de la sonde spatiale Juno autour de Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire, et va révolutionner notre compréhension de la formation de l'univers.

Juno-JupiterAprès un voyage de 5 ans dans l'espace sur une distance de 2,7 milliards de kilomètres, le satellite Juno est entré hier en orbite autour de Jupiter. "C'est réellement passionnant et excitant!"  a déclaré le Prof.  Helled, astrophysicienne et spécialiste des sciences planétaires qui a rejoint l'équipe scientifique de Juno en 2008. "C'est formidable de voir que le public est intéressé, nous espérons que cela pourra encourager les jeunes à devenir des scientifiques".

Une planète mystérieuse

Juno fera le tour de Jupiter 37 fois en 20 mois, en l'observant à partir de son orbite polaire, à environ 4828 kilomètres au-dessus de ses nuages denses. C'est le premier vaisseau spatial mis en orbite autour du géant gazeux depuis Galilée, qui s'est écrasé délibérément sur la planète en septembre 2003.

Les recherches du Prof. Helled se concentreront sur la structure interne de Jupiter et sa formation intérieure. "Jupiter est une planète mystérieuse" dit-elle. "Elle est énorme, n'a pas de surface solide, est parcourue par des vents forts et des champs magnétiques, et nous ne savons pas exactement de quoi elle est faite."

La planète a auparavant été survolée par d'autres vaisseaux spatiaux, mais aucun n'était équipé de la technologie et des instruments sophistiqués qui sont à bord de Juno et permettront d'offrir un aperçu de ses origines, son atmosphère et sa magnétosphère.

Ravid HelledDès son approche de la planète, Juno a enregisté une vidéo de ses lunes, qui constitue les premières images "en direct" du mouvement d'objets autour d'un corps céleste. La JunoCam pourra prendre des gros plans spectaculaires et en couleur de Jupiter qui, selon la NASA, vont dévoiler les secrets de la planète géante. A-t-elle un noyau solide? Qu'est-ce qui se cache sous ses nuages denses? Quelle quantité d'eau se trouve dans son atmosphère? Quelle est la profondeur de sa tache rouge géante ?

"Juno vient de se mettre en orbite autour de Jupiter, de sorte qu'il faudra au moins quelques semaines pour obtenir les premiers résultats" explique le Prof. Helled. "Je suis impatiente de recevoir des informations sur son champ gravitationnel, qui pourront être utilisée pour décrire sa composition;  je veux savoir si Jupiter possède un noyau, afin que nous puissions mieux comprendre comment se forment les planètes géantes".

La planète gazeuse et ses quatre plus grandes lunes, Io, Europe, Ganymède et Callisto, ont constitué un objet de fascination depuis des siècles. Jupiter, la première planète à s'être formée dans notre système solaire, détient des indices essentiels sur la façon dont il s'est créé et a évolué. La mission Juno aidera les scientifiques à comprendre les systèmes planétaires dans d'autres parties de l'univers.

"Bien que Juno soit une mission de la NASA, elle se compose de scientifiques de tous les pays du monde, et ça a été incroyable d'en faire partie" conclue le Prof. Helled.

La mission Juno se terminera le 20 février 2018, et le satellite devrait alors s'écraser sur Jupiter.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre "L'Université de Tel-Aviv et la mission Juno", le 8.07.2106.

L’université de Tel-Aviv récupère les données scientifiques de sa recherche qui étaient sur la navette spatiale Columbia qui a explosé le 1er février 2003.

13 ans après l’explosion dans l’espace de la navette Columbia, le 1er février 2003, dans laquelle ont péri les membres de l’équipage, dont le premier astronaute israélien Ilan Ramon, les restes de la mission MEIDEX, programmée par l’Université de Tel-Aviv, et réalisée dans l’espace par Ilan Ramon, ont été ramenés en Israël. Le Prof. Zev Levin, du Département des sciences de la Terre de l’Université de Tel-Aviv et l'un des principaux chercheurs du projet, parle du rôle majeur de l’Université dans le lancement de la navette, et du lien particulier avec l’astronaute israélien, ancien étudiant de l’UTA.

ilan-ramon-580Le 1er février 2003 la navette spatiale américaine Columbia, lancée le 16 janvier pour son 28e vol, la mission STS 107, se désintégrait lors de son retour sur terre, avec à son bord le premier astronaute israélien, Ilan Ramon. Cette semaine, à l’instigation de sa femme Rona Ramon, la direction de la NASA a rendu à rendu à l’Agence spatiale israélienne les restes de l'expérience MEIDEX pour l'étude des tempêtes de poussière du désert et de leur impact sur le climat, conçue par des scientifiques de l'Université de Tel-Aviv et exécutée dans l'espace par Ilan Ramon, pour « permettre aux adolescents israéliens d'être exposés au monde novateur de la recherche et de l'espace et contribuer à l'éducation dans l'amour de la science et de la technologie ».

L’influence de la poussière sur le climat et le phénomène des « lutins lumineux »

D’après le Prof. Zev Levin, le projet de l’Université de Tel-Aviv comprenait deux expériences. La première avait pour but d’approfondir les connaissances existantes sur les effets de la poussière sur les conditions météorologiques, les précipitations et le changement climatique. « L'idée était qu’une connaissance plus approfondie des caractéristiques et des effets des particules de poussière notamment sur les nuages permettra d’améliorer de manière significative les modèles de simulation des changements climatiques et les prévisions météorologiques » explique-t-il. «  L’expérience a été conçue pour mesurer les caractéristiques des tempêtes de poussière principalement au-dessus de la Méditerranée,  en les photographiant tempêtes par caméra spectrale à partir de l'espace, et simultanément par un avion volant à l'intérieur de la tempête alors que la navette passait par dessus, afin de vérifier les données mesurées ».

La deuxième expérience portait sur les « lutins», sortes de flashes lumineux particulièrement courts de différentes formes et couleurs se produisant à des altitudes allant jusqu'à 90 km au-dessus des orages, phénomène découvert il y a seulement quelques années. L’idée était de profiter du fait que la moitié des heures de vol de la navette se déroulait dans le noir pour mesurer les lutins (sprites en anglais). C’était la première expérience de ce type à l’époque.

Columbia« Les préparatifs du lancement ont duré 6 ans, principalement en raison des nombreux reports de la date prévue, et incluaient l'installation de dispositifs sur la navette et sur l'avion de mission, et le développement d'un modèle mathématique pour la prévision des tempêtes de sable, ainsi que de méthodes pour détecter les zones d’apparition potentielle des « lutins » le long du parcours de la navette » explique le Prof. Levin.

Le symbole de l’Université de Tel-Aviv gravé dans une pierre

Mais les relations des chercheurs de l’UTA avec Ilan Ramon, ancien étudiant de l'Université de Tel-Aviv, allait bien au-delà de la recherche. L’astronaute israélien avait prit avec lui dans l'espace divers objets, qui devaient servir de souvenirs : «Ilan était une personne que nous aimions » a déclaré le Prof. Levin.  Chacun des chercheurs avait envoyé avec lui dans l’espace quelque chose qui lui était cher : des chansons sur CD, la collection d'images numériques du Prof. Levin, un livre de Torah appartenant à un autre chercheur de l’Université, le Prof. Joseph Joachim, décédé depuis,  qu'il avait reçu étant enfant dans le camp de concentration de Bergen-Belsen, et une pierre gravée avec le symbole de l'Université de Tel-Aviv. « Ilan avait une profondeur de compréhension des processus et une capacité technique élevée. Il avait pris l'expérience comme un projet personnel », raconte encore le Prof. Levin.

Lors d'une cérémonie spéciale qui s’est déroulée le 2 février, les restes de l’expérience ont été présentés au public israélien : la caméra avec laquelle Ramon avait filmé dans l'espace, le système de contrôle, le matériel d'enregistrement et d'autres composants électroniques. A la cérémonie participaient Rona Ramon, le ministre de la Science Ofir Akunis, le directeur du Centre spatial Kennedy de la NASA, Robert Cabana,  l'ambassadeur américain en Israël Dan Shapiro, le Prof. Zev Levin, le Prof. Itzhak Ben Israël, directeur de l’Agence israélienne de l’Espace et  de l’atelier pour la Science, la technologie et la sécurité de l’Université de Tel-Aviv et Menachem Kidron, directeur de l’Agence au ministère de la science.

« L'expérience, partie d'Israël et été conçue par des scientifiques israéliens, est revenu aujourd'hui à son domicile pour y recevoir la place d'honneur qu'elle mérite » a déclaré le ministre.

« Il est important de noter que, malgré la terrible tragédie une grande partie des données mesurées pendant l'expérience sont arrivées en Israël et continuent de servir aux chercheurs et aux étudiants dans ce domaine, notamment l’étude des « lutins lumineux » qui a pris son élan depuis » a précisé le Prof. Levin.

 

Sur la photo, de droite à gauche : le Prof. Levin, Menachem Kidron, Rona Ramon, le ministre Akunis, l’ambassadeur Shapiro et le Prof. Itzhak Ben Israël.

Exceptionnelle découverte en astronomie d'un million de nouvelles étoiles par les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv

Une équipe d'astronomes de l'Université de Tel-Aviv et de UCLA a découvert une mystérieuse formation de près d'un millions de jeunes étoiles, dont plus de 7000 étoiles de type O, les plus brillantes de l'univers, dans une galaxie naine très proche de nous. L'étude, réalisée en collaboration avec une équipe de chercheurs du Submillimeter Array, radiotélescope opéré conjointement par le Smithsonian Astrophysical Observatory et l'Institut Academia Sinica d'astronomie et d'astrophysique sur le Mauna Kea à Hawaï, a été publiée récemment dans la revue Nature.

NGC-5253L'amas d'étoiles est caché au cœur d'un énorme nuage de gaz, dit "Nuage D", dans la galaxie naine NGC 5253, l'une des plus proches galaxies bleues connues, à onze millions d'années-lumière de la constellation du Centaure. La formation, bien qu'un milliard de fois plus brillante que notre soleil, est à peine visible, car elle est cachée par l'accumulation de gaz chauds et de poussière au sein de laquelle elle s'est formée.

«Le Nuage D est une usine de suie incroyablement efficace» commente le Prof. Sarah Beck du Département d'Astronomie et Astrophysique de l'Université de Tel-Aviv, co-auteur de l'étude avec le Prof. Jean Turner, directrice du Département de physique et d'astronomie d'UCLA. «Il a créé une énorme formation d'étoiles, qui ont-elles-mêmes produit une quantité de poussière stellaire sans précédent».

L'amas contient plus de 7000 étoiles "O", les plus chaudes et plus brillantes de l'univers, véritables monstres, chacune un million de fois plus lumineuse que notre soleil, qui brillent d'une lumière bleuâtre en raison de leur température dépassant les 30 000 degrés. Avec une vie courte et violente, les étoiles O jouent un rôle clé dans l'évolution de nos galaxies.

Un processus qu'on supposait éteint il y a dix milliards d'années

«Des phénomènes extrême et extraordinaires se produisent dans notre environnement astronomique proche», poursuit le Prof. Beck. «Nous sommes témoins de la formation d'un amas globulaire de milliers d'étoiles dans une sphère très dense, processus que nous supposions 'éteint' dans notre galaxie il y a dix milliards d'années, et qui se produit aujourd'hui dans une galaxie voisine».

prof.SarahBeckSelon elle, la galaxie NGC 5253 est le foyer de centaines d'amas d'étoiles, dont le groupe le plus spectaculaire, lové dans l'énorme Nuage D, est âgé d'environ trois millions d'années, ce qui est remarquablement jeune en termes astronomiques. «La proportion des nuages de gaz qui donnent naissance à des étoiles varie dans les différentes parties de l'univers. Dans la Voie lactée, par exemple, moins de 5 pour cent des gaz des nuages interstellaires de la taille du Nuage D se transforme en étoiles». Dans le Nuage D, cependant, le taux semble être au moins dix fois supérieur.

«Cette découverte est l'aboutissement temporaire d'une longue recherche qui a commencé en 1996, avec la détection d'une faible une émission d'ondes radio» observe le Prof. Beck. «Nous travaillons depuis près de vingt ans sur la formation des étoiles liées à des phénomènes extrêmes. Nous nous demandons pourquoi ces groupes stellaires sont nés à un moment et un endroit précis, et nous ne sommes pas arrivés au bout de nos interrogations».

Dans l'avenir, le Nuage D pourrait être détruit par la transformation d'une partie de ses étoiles en supernovae, faisant tournoyer la totalité de leurs gaz et de leurs éléments chimiques dans l'espace interstellaire. Le Prof. Beck a déclaré que son équipe continue d'étudier et de surveiller la galaxie en utilisant l'Atacama Large Millimeter array / submillimeter, radiotéléscope géant situé dans le désert d'Atacama dans le nord du Chili.

Les autres co-auteurs de l'étude sont S. Michelle Consiglio, étudiante du Prof. Turner à l'UCLA, David Meier de l'Institut d'exploitation minière et de technologie du Nouveau-Mexique, Paul Ho de l'Academia Sinica d'astronomie et d'astrophysique de Taiwan et Jun-Hui Zhao du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

 

http://siliconwadi.fr/18430/astrophysique-les-mysteres-de-la-galaxie-ngc-5253

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre"Astrophysique: les mystères de la galaxie NGC 5253", le 12.06.2015.

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