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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.

Découverte : Il y a une plus grande chance de vie dans l'univers

L’univers primitif contenait beaucoup plus d'eau que ne le pensaient jusqu'à présent les scientifiques. C’est ce qui ressort d’une étude menée par le Dr. Samuel Bialy de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Tel-Aviv, sous la direction du Prof. Amiel Sternberg, en collaboration avec le professeur Avi Loeb, du centre d’Astrophysique de l’Université d’Harvard, dans le cadre du programme d'astronomie commun aux deux universités. D’après l’étude, publiée fin avril dans Astrophysical Journal Letters, les nuages de gaz à partir desquels se sont formées les étoiles et les galaxies de l'univers contenaient d’importantes quantités d'eau, ce qui signifie une possibilité accrue de la présence de la vie dans l'immensité de l'univers.

EaudansluniversLorsque l’on recherche la vie dans l’univers, l’eau est l’élément-clé. Sans eau, pas de vie possible ; sa présence indique donc une chance accrue de trouver des traces de vie. « Toutes les galaxies, les étoiles et les planètes que nous connaissons aujourd'hui sont nées à partir de grands nuages de gaz, créés lors du Big Bang, il y a 13,7 milliards d'années » explique le Dr. Bialy, qui a mené cette étude dans le cadre de sa thèse de doctorat à l'École de physique et d'astronomie à l'Université de Tel-Aviv. « Jusqu'à présent, il était généralement admis que les conditions qui régnaient dans ces nuages primordiaux empêchaient la formation de quantités importantes d'eau. Dans notre étude, nous avons constaté, à notre grande surprise, que la quantité de vapeur d'eau dans ces nuages de gaz était beaucoup plus grande qu’on le pensait ».

Nébuleuses primitives

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«Quand l'univers était jeune, c’est-à-dire âgé d'un milliard d'années seulement, les étoiles que nous connaissons aujourd'hui n’en étaient qu’à leur formation » dit le Dr. Bialy. « La plus grande partie de la matière était concentrée dans de grands nuages de gaz, constitués principalement d’éléments chimiques légers, comme l'hydrogène et l'hélium. Les étoiles, comme notre soleil et les planètes qui tournent autour, se sont créées plus tard, à la suite de la contraction et de l'effondrement des nuages de gaz, au cours d'un processus qui a duré des milliards d'années, et se poursuit encore aujourd'hui ».

Jusqu'à présent, il était généralement admis que ces nuages de gaz initiaux contenaient très peu de molécules d'eau (H2O), et ce pour deux raisons principales: «Tout d'abord, l'oxygène, nécessaire pour former l'eau était très rare dans l'univers primitif » explique le Dr. Bialy. « Deuxièmement, les molécules qui parvenaient quand même à se former dans ces nébuleuses étaient exposées à un rayonnement ultraviolet (UV) qui a la propriété de les pulvériser. Dans les nuages de gaz de notre galaxie existants aujourd'hui, elles sont protégées par une grande quantité de poussière qui absorbe le rayonnement. Mais cette poussière ne s'est formée qu'au cours des âges, par suite du processus de création et d'explosion des étoiles. Les anciens nuages de gaz étaient presque entièrement dénués de cette poussière, de sorte que le rayonnement qui les pénétraient était beaucoup plus fort et plus destructeur ».

100 fois plus de vapeur d'eau que prévu

Pour vérifier quelle quantité d'eau existait dans les anciens nuages de gaz, les chercheurs ont résolu des équations chimiques qui expriment le rythme de création et de destruction des molécules d'eau dans les conditions qui régnaient dans le nuage. «Nous avons choisi de baser notre calcul sur un environnement (théorique) dans lequel la quantité d'oxygène est mille fois plus petite que celle que nous trouvons aujourd'hui dans les nuages de gaz de notre galaxie», explique Bialy. « Nous nous attendions donc à trouver une quantité négligeable de molécules d'eau, mille fois moins grande que dans les nuages contemporains. Mais les résultats ont été surprenants: selon nos calculs, l'incidence de la vapeur d'eau dans les premiers nuages était supérieure de 100 fois à celle que nous avions supposée, très semblable à sa fréquence dans les nuages de gaz d'aujourd'hui ! Bien qu'il soit très important de noter qu'à l'époque actuelle, les nuages contiennent, en plus de la vapeur d'eau également une grande quantité de glace, c'est-à-dire d'eau sous forme solide ».

Comment donc, malgré les conditions difficiles, une quantité relativement grande de molécules d'eau s'est-elle formée dans les premiers nuages de gaz ? Selon le Dr. Bialy, la réponse se trouve dans la température des premières nébuleuses: « Selon des études antérieures, il régnait dans les nuages de l'univers primitif une température similaire à la température ambiante, d’environ 30 degrés Celsius. En revanche, la température dans les nuages de gaz d'aujourd'hui est inférieure à 200 degrés Celsius. Le refroidissement est causé par des éléments tels que le carbone et l'oxygène, produits par les étoiles et les planètes, qui étaient rares dans l'univers primitif, mais existent en quantité dans les nuages de gaz d'aujourd'hui ». Les chercheurs pensent donc que la température élevée a accéléré le processus de création des molécules d'eau dans les nuages de gaz primitifs, dans une mesure qui a réussi à compenser et même à surmonter l'impact du rayonnement et de la faible quantité d'oxygène.

« Les premiers nuages de gaz étaient la matière première à partir de laquelle se sont créée toutes les étoiles et les planètes qui existent aujourd'hui», conclut Bialy. « Nous pouvons donc supposer que l'eau contenue dans les nébuleuses s’est retrouvée sur les planètes, dans notre galaxie et dans d'autres. Il est donc tout à fait possible que les conditions nécessaires à la formation de la vie aient déjà existé déjà dans les premières étapes de l'histoire de l'univers. De plus, plus la quantité d'eau est grande, plus la chance de trouver une vie ailleurs dans l'univers augmente ».

 

http://siliconwadi.fr/18068/decouverte-lunivers-primitif-pourrait-avoir-accueilli-la-vie

 

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre :"Découverte: l'univers primitif pourrait avoir acceuilli la vie", le 12.05.2015.

LA DUREE DU JOUR SUR SATURNE PRECISEE PAR LES CHERCHEURS DE L'UTA

Une équipe de chercheurs dirigée par le Dr Ravit Helled du Département des Sciences de la Terre de l'Université de Tel-Aviv a réussi à résoudre l’énigme scientifique de la longueur de la journée sur la planète Saturne, à l’aide d’une nouvelle méthode de calcul qui pourra également aider à déchiffrer la clé d’autres mystères de notre galaxie.

Journée sur SaturneL’étude, réalisée en collaboration avec le Dr. Eli Galanti et le Dr. Yohai Kaspi de l'Institut Weizmann des Sciences, sera publiée ce soir (25/03/15) dans la revue Nature.

Pour la plupart des planètes de notre système solaire, la longueur de la journée est une donnée physique claire et sans ambiguïté, bien connue de la science moderne. Mais il s'avère qu’il en va différemment dans le cas de Saturne. « Saturne est une planète du type géante gazeuse, c’est-à-dire qu’elle est entièrement constituée de gaz, principalement d'hydrogène et d'hélium » explique le Dr. Helled, directrice de l'étude, impliquées dans les missions spatiales de la NASA et de l'Agence spatiale européenne, dont la sonde spatiale Cassini en orbite autour de Saturne, la mission Juno qui atteindra Jupiter en 2016, et le vaisseau JUICE qui explorera Jupiter et ses lunes au cours de la prochaine décennie.

« Dans la mesure où Saturne est formée de gaz, sa surface n'est pas stable, et il est donc impossible de déterminer son temps de rotation aux moyen de la méthode classique utilisée pour les planètes solides, à savoir le choix d'un repère caractéristique à la surface, et la mesure du temps écoulé entre deux passages de ce jalon. En outre, les géantes gazeuses sont toujours recouvertes d'une couche de nuages, ce qui rend encore plus difficile la tâche de mesure ».

Un débat scientifique de plus de trente ans

Les scientifiques ont donc tenté au cours des années d'évaluer la longueur d'une journée sur Saturne par diverses méthodes, basées sur une variété de phénomènes observables et mesurables, comme le champ magnétique, la radiofréquence, les nuages et les vents. Mais les résultats de ces études n'étaient pas uniformes. Les écarts entre les différentes estimations atteignaient jusqu'à 15 minutes, durée significative en termes d'exploration du système solaire. Le débat scientifique s’est donc poursuit.

Dr. Ravit Helled« En 1977, la NASA a lancé la sonde Voyager 2, qui nous a fourni de précieuses informations sur les quatre planètes extérieures de notre système solaire - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune » explique le Dr. Helled. « Selon les observations de Voyager 2 la période de rotation de Saturne est de 10 heures, 39 minutes et 22 secondes. Ce chiffre a été considéré comme fiable pendant 30 ans, jusqu'à ce que les mesures de la sonde Cassini entrée en orbite autour de Saturne en 2004, aient montré que la méthode de mesure utilisée par Voyager 2 ne reflétait pas le temps de rotation effectif de la planète. L’énigme a été rouverte ».

10 heures, 32 minutes, 45 secondes

Fig 2 Saturn Cassini

Le Dr. Helled et ses collègues ont choisi de s’attaquer à la question en utilisant une méthode de calcul dit d’optimisation statistique, grâce à laquelle ils ont estimé la vitesse de rotation de la planète en associant son champ de gravitation, la densité de sa matière et les données concernant sa forme aplatie. Ils ont pu ainsi calculer le temps de rotation le plus conforme aux informations disponibles: 10 heures, 32 minutes et 45 secondes. Pour tester la fiabilité de leur méthode, les chercheurs l'ont utilisé pour calculer le temps de rotation de Jupiter, qui est bien connu de la science, et ont obtenu le bon résultat.

« Les conséquences de ces résultats vont bien au-delà de la simple solution d'une énigme intéressante», dit le Dr. Helled. « Tout d'abord, le temps de rotation a une grande influence sur les vents et sur le temps météorologique de la planète Saturne. Et, plus important encore: dans une précédente étude, nous avions constaté qu’une différence de sept minutes sur le temps de rotation a des implications importantes pour l'étude de la structure interne de la planète. On peut tirer des conclusions importantes de cette structure sur la manière dont a été créé Saturne en particulier, et les géantes gazeuses en général, et sur les conditions qui existaient autour d'elles lors de leur naissance, dans la nébuleuse de création du système solaire. Cette information ajoute à son tour un élément important à l'étude de l'évolution de notre système solaire et d'autres systèmes dans l'immensité de la galaxie ».

Au cours de  leurs prochaines études le Dr. Helled et ses collègues tenteront de mettre en œuvre l'approche innovante qu'ils ont développée pour l’appliquer à d'autres géantes gazeuses du système solaire, en particulier Uranus et Neptune, et même l'utiliser pour étudier des planètes d'autres étoiles.

 

http://siliconwadi.fr/17615/une-decouverte-israelienne-sur-saturne-ouvre-de-nouvelles-perspectives

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre: "Une découverte israelienne sur Saturne ouvre de nouvelles perspectives"

Photos:

1. Crédit Helled et al

2. Saturne photographié du caisseau spatial Cassini (Crédit: NASA / JPL / Espace Science Institute)

3. L'entrée de la sonde Cassini en orbite autour de Saturne (image artistique) (Crédit: NASA / JPL / Caltech)

Un chercheur de l’Université de Tel-Aviv participe au lancement de Philae, première sonde spatiale à atterrir sur une comète

Le professeur Akiva Bar-Nun du Département des sciences de la Terre de l'Université de Tel-Aviv a participé depuis 25 ans au projet phare de l'Agence spatiale européenne Rosetta, dans le cadre duquel Philae, petit atterrisseur (lander en anglais) de 100 kilogrammes, se posera mercredi 12 novembre à la surface de la comète Churyumov Gerasimenko. C’est la première fois dans l’histoire qu’une sonde spatiale se posera sur une comète.

Dans-2-jours-une-sonde-spatiale-se-posera-sur-une-comèteLe 12 novembre à  9h35 du matin heure française, Philae se détachera de la sonde spatiale Rosetta, lancée pour la première fois en 2004, et mise en orbite depuis le 6 août 2014 autour de la comète, découverte en 1969 par un astronome russe.  Après s’être détaché de la sonde, le lander dépassera une altitude de 22 km et atterrira sur le corps céleste à 16h30. Les nouvelles du lointain vaisseau spatial ne parviendront à la Terre qu'après 28 minutes, de sorte que ce n'est qu'à 17h00 heure française qu'on saura si Philae a pu accoster. L'atterrisseur devra s'ancrer solidement au sol de glace de la comète à l'aide de harpons, mesure nécessaire en raison de la très faible gravité à la surface du corps cosmique.

bar-nun 1« Jusqu'à présent, tous les vaisseaux spatiaux sont passés à proximité des comètes, mais aucun ne s'est jamais ancré dessus » explique le Prof. Bar-Nun. Il y a 25 ans un groupe de chercheurs, parmi lesquels le professeur du Département des sciences de la Terre de l'Université de Tel-Aviv, ont conçu l'idée de lancer une mission spatiale dédiée aux comètes, corps célestes constitués d'un noyau de glace et de poussière en orbite autour d'une étoile, vestiges du processus de formation du système solaire. L’objectif principal de Rosetta est de recueillir des données sur la composition du noyau de la comète et sur son comportement à l'approche du soleil

Le petit atterrisseur Philae doit se poser sur sa surface pour analyser in situ la composition du sol. «Il y a 25 ans que nous voulions atterrir sur la comète, effectuer un forage et rapporter le matériel sur la Terre » explique le chercheur. « Le problème était que nous ne connaissions pas la résistance mécanique du sol. Il faut savoir qu'une comète a très peu de force d'attraction, il faut donc s’arrimer à sa surface de force. Mais il s’avère que la glace de la surface n’est pas particulièrement dense; elle est plutôt comme de la neige qui vient de tomber et est restée très tendre »

Une température de moins 250 degrés

Jusqu'à présent les chercheurs ont reçu des données indiquant que la comète s'est formée à une température de moins 250° Celsius à l'extrémité du système solaire. Une autre constatation réduit l'importance des comètes dans l'apport de l'eau et des matières organiques sur la Terre à ses débuts, contrairement aux théories précédentes.

« La donnée la plus importante pour le moment est la présence d’azote » explique le Prof. Bar-Nun. « Jusqu'à présent, on n'avait pas trouvé d'azote sur les comètes. Maintenant nous pensons y trouver également des gaz rares comme l'argon, le krypton et le néon. Plus la comète, et la sonde Rosetta avec elle, se rapproche du soleil, plus elle se réchauffe et devient de plus en plus active, ce qui nous permet d’y découvrir des matériaux présents à sa surface à des concentrations très faibles ».

Le nom choisi pour la mission fait référence à la pierre de Rosette qui permit à Jean-François Champollion de déchiffrer les hiéroglyphes en 1822. L'atterrisseur a été baptisé en référence à l'obélisque  Philæ qui fournit les clés permettant de compléter le déchiffrage de Champollion. Après la fin prévue de leur mission en décembre 2015, Rosetta et Philae accompagneront la comète jusqu'à sa désintégration ou sa collision avec un autre corps céleste, à une date très éloignée dans le futur.  C’est pourquoi un disque en nickel a-t-il été fixé à l'extérieur de l'orbiteur, sur lequel sont micro-gravés des textes dans un millier de langues, dans le but de préserver la connaissance de celles-ci en créant des « pierres de Rosette » destinées à nos lointains descendants.

 

http://siliconwadi.fr/15786/dans-2-jours-une-sonde-spatiale-se-posera-sur-une-comete

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre « Dans deux jours une sonde spatiale se posera sur une comète », le 10.11.2014.

Nouvelle découverte sur l'origine de l'univers

L'univers s'est réchauffé plus tard qu'on ne le pensait grâce à l'énergie produite par les trous noirs créés par les premières étoiles.

Trous noirsUne étude réalisée sous la direction de chercheurs de l'Université de Tel-Aviv dévoile que, contrairement aux théories scientifiques existantes, les trous noirs créés par les premières étoiles ont réchauffé le gaz de l'univers il y a des milliards d'années, laissant derrière eux une trace claire repérable au moyen des ondes radios. Cette découverte, l'une des plus importantes sur les origines de l'univers, va permettre d'observer et de mieux comprendre le processus de formation des étoiles et des galaxies aux périodes les plus reculées de l'histoire de l'univers.

L'étude, qui vient d'être publiée dans la prestigieuse revue Nature, a été réalisée sous la direction du Prof. Rennan Barkana de l'Ecole de Physique et Astronomie de l'Université de Tel-Aviv, en collaboration avec son ancienne doctorante, le Dr. Anastasia Fialkov de l'UTA et de l'Ecole Normale Supérieure de Paris, et le Dr Eli Visbal des Université de Columbia et d'Harvard aux Etats-Unis.

"L'univers à ses débuts était empli d'atomes d'hydrogène" explique le Prof. Barkana, "la meilleure manière de l'observer est donc de mesurer les ondes radioélectriques émanant du cosmos à cette époque, car la radiation de l'hydrogène se situe à l'intérieur du spectre des ondes radio".

Lire la suite sur : http://siliconwadi.fr/13128/israel-decouverte-fondamentale-sur-lorigine-de-lunivers.

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ le 10/02/2014 sous le titre: "Israël: découverte fondamentale sur l'origine de l'univers"