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L'actualité vue par l'astrophysicien Trinh Xuan Thuan

Trinh Xuan Thuan enseigne depuis 1976 à l’université de Virginie; il est aussi chercheur à l’Institut d’astrophysique de Paris. On lui doit près d’une vingtaine d’ouvrages. Proche du moine bouddhiste Matthieu Ricard et de l’artiste Fabienne Verdier, il a fait il y a quelques années la connaissance du banquier et écrivain genevois Yves Oltramare, dont il a préfacé le livre «Tu seras rencontreur d’Homme». Aujourd'hui, il est le rédacteur en chef invité de cette édition spéciale de notre newsletter matinale, Le Point du Jour.

Dans mon télescope

L’urgence climatique. J’attends des hommes et des femmes politiques une action décisive ces prochaines années, pas ces prochaines décennies. Je vois la terre se détériorer sous mes yeux. A l’échelle de l’univers, ce réchauffement n’est rien. Mais il faut absolument sauver la terre: c’est notre maison, c’est la seule planète du système solaire qui héberge la vie consciente.

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Comment Michel Mayor et Didier Queloz ont fait de la quête d'exoplanètes une compétence suisse

Michel Mayor (à gauche) et Didier Queloz (à droite) en 2005 | LAURENT GILLIERON/KEYSTONE

Après des années d’attente, enfin, la consécration. Michel Mayor et Didier Queloz sont les co-lauréats, avec l’Américain James Peebles, du prix Nobel de physique 2019. Leur découverte, en 1995, de 51 Pegasi b, la première exoplanète en orbite autour d’une étoile semblable au soleil, a en effet permis à l’Université de Genève de développer une expertise internationale dans ce domaine particulier.

Pourquoi c’est important. Après cette découverte, la méthode de détection utilisée par les deux chercheurs, dite «des vitesses radiales», est devenue la principale approche utilisée pour identifier ces astres lointain, avant de se faire finalement surpasser par la méthode dite «des transits» (lire ici la différence) en termes de nombre d’exoplanètes moissonnées. Mais confirmer l’existence d’une exoplanète requiert de recouper plusieurs méthodes d’observation… Encore aujourd’hui, la Suisse, et particulièrement l’Université de Genève, continuent d’ouvrir la voie.

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Yves Flückiger, recteur de l'Université de Genève: «Ce prix Nobel nous fera sûrement grimper dans les rankings»

Yves Flückinger, recteur à l'Université de Genève, à l'occasion du point presse donné en l'honneur des lauréat du prix Nobel de physique 2019 | KEYSTONE/Salvatore Di Nolfi

Sur trois lauréats de l’édition 2019 du prix Nobel de physique, deux sont passés par l’Université de Genève: Michel Mayor et Didier Queloz, pour leur découverte de la première exoplanète en 1995. A cette occasion, l’institution organisait un point presse, où était notamment présent Yves Flückiger, recteur de l’Université. Il s’est réjoui de la nouvelle et a évoqué ses implications pour le monde académique suisse.

Pourquoi c’est (aussi) important. Les récompenses prestigieuses comme le Nobel, au-delà de la consécration de travaux pionniers pour nos connaissances, sont également importantes pour les laboratoires et les institutions scientifiques. Ils leur permettent d’asseoir leur réputation, y compris dans les classements internationaux.

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Le prix Nobel de physique à Michel Mayor et Didier Queloz, découvreurs genevois de la première exoplanète

Vue d'artise de l'exoplanète 51 Pegasi b | ESO/Flickr/Creative Commons

Elle s’appelle 51 Pegasi b, ou encore Dimidium. Découverte en 1995 par les astronomes suisses Michel Mayor et Didier Queloz, cette exoplanète est la toute première planète autour d’une étoile autre que notre Soleil à avoir été confirmée. Il s’agit d’une planète gazeuse jovienne, c’est-à-dire semblable à Jupiter. Elle a valu aux deux astrophysiciens, qui travaillaient alors à l’Observatoire de Genève, de remporter ce 8 octobre le prix Nobel de physique 2019, aux côtés de l’Américain James Peebles, pour sa part récompensé pour ses travaux en cosmologie.

Pourquoi c’est important. Ce prix vient à point nommé pour saluer la naissance de l’exoplanétologie, ce champ de l’astrophysique jeune d’à peine 25 ans, et qui vise à détecter les exoplanètes, à en évaluer la structure physico-chimique et, du moins pour les planètes rocheuses, à en évaluer l’habitabilité. On en dénombre désormais 4118, et quelques milliers d’autres candidates en attente de confirmation.

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L'hypothétique «neuvième planète» du système solaire pourrait être un petit trou noir

Image d'illustration (rendu réalisé avec Space Engine) | Joeph/Flickr/Creative Commons

Faute de parvenir à l’observer directement, les spécialistes l’appellent «neuvième planète» ou «planète X». Elle serait responsable, via les effets gravitationnels, de curieuses anomalies détectées dans l’orbite des objets de la ceinture de Kuiper. Et s’il ne s’agissait pas d’une planète, mais d’un petit trou noir? C’est la curieuse hypothèse formulée par deux chercheurs, que relate Science Magazine.

Pourquoi cela reste à prouver. Disponible en préprint, l’étude n’a pas encore été publiée dans une revue scientifique. Il est possible, arguent-ils, que nous déployions la mauvaise approche en cherchant à observer cet astre au télescope, alors qu’il ne reflète peut-être aucune lumière dans le spectre visible. Ils appellent la communauté scientifique à scruter le ciel à la recherche de rayons gamma, qui peuvent indirectement signaler l’existence d’un trou noir. Le télescope spatial Fermi, en orbite depuis 2008, pourrait en fournir des indices. Les chercheurs s’apprêtent désormais à en explorer les données.

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Lire l'article publié sur Science et la publication en préprint sur arXiv

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De l'eau observée dans l'atmosphère d'une exoplanète potentiellement «habitable»

L'exoplanète K2-18 b, dont le rendu a été simulé via le programme Space Engine | Space Engine

Elle est située dans la zone habitable de son étoile, a une atmosphère et présente des températures estimées à entre -70 et 47°C. Surtout, une équipe d’astrophysiciens y a détecté la signature spectrale de l’eau sous forme de vapeur! Elle, c’est K2-18 b, une exoplanète vraisemblablement tellurique (c’est-à-dire rocheuse) lovée dans un système stellaire situé à environ 110 années-lumière.

Pourquoi c’est intéressant. Il s’agirait de la meilleure candidate à l’habitabilité en dehors du système solaire. C’est la première fois que l’on observe une atmosphère sur une super-terre située en zone habitable autour de son étoile! Contrairement à leurs cousines gazeuses, ces exoplanètes sont beaucoup moins lumineuses. Il est bien plus délicat d’étudier leur spectre, et plus rare de réussir à en tirer des conclusions sur la présence et la composition d’une éventuelle atmosphère.

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C'est du fond de la mer que le télescope KM3NeT étudiera le ciel

Vue d'artiste du futur télescope sous-marin | Edward Berbee/Nikh, KM3NeT

Dans les profondeurs de la Méditerranée, physiciens et océanologues conçoivent le plus grand détecteur 3D de la planète: un cube d’un kilomètre de côté, parsemé de centaines de capteurs de lumière pour tenter de comprendre la plus mystérieuse des particules, le neutrino. La revue EOS revient sur ce chantier complexe.

Pourquoi c’est important. Le neutrino n’aime pas la matière et n’interagit pas avec elle. Ce qui le rend invisible alors même qu’à chaque seconde, notre corps est traversé de centaines de milliards de neutrinos venus de l’espace. Ils naissent dans les étoiles. Les physiciens espèrent que ce futur “Télescope à neutrinos d’un kilomètre cube” (KM3NeT) permettra d’en percer les mystères, et de mieux comprendre le fonctionnement des étoiles.

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Votre cerveau a été piraté

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Les astrophysiciens ont peut-être assisté à la fusion inédite d'un trou noir et d'une étoile à neutrons

Vue d'artiste de la fusion de deux étoiles à neutrons | NASA/Swift/Dana Berry

Un trou noir qui fusionne avec une étoile à neutrons, c’est-à-dire le résidu extrêmement massif d’un astre effondré sur lui-même. C’est ce qu’auraient observé des astrophysiciens, pour la première fois, à l’aide des détecteurs d’ondes gravitationnelles LIGO et VIRGO.

Pourquoi c’est important. Utilisés seuls, ou combinés avec des télescopes, ces instruments d’un genre particulier peuvent, depuis 2015 seulement, capter et parfois localiser des cataclysmes cosmiques jusque-là mystérieux. On espère ainsi mieux comprendre leur origine et vérifier la validité de la théorie de la relativité générale d’Einstein.