Actualités spatiales (2009 à 2011)

Les galaxies montrent une distribution bimodale dans l'espace couleur-magnitude optique avec « une séquence rouge » étroite peuplée la plupart du temps par des galaxies de type précoce et « un nuage bleu » plus large contenant les galaxies qui forment des étoiles. Des chercheurs de l'Observatoire de Paris et de Harvard ont ajouté la couleur ultra-violette proche (NUV-r) et découvert une relation dans l'espace 3D couleur-couleur-magnitude fournissant une continuité « du nuage bleu » « à la séquence rouge ». Suivie de la majorité des galaxies, cette relation peut servir d'outil puissant de classification, et de nouvel estimateur de distance pour des redshifts intermédiaires, avec un ensemble minimal d'observables.

Normalement, les images prises au sol des galaxies distantes ne sont ni suffisantes pour la détermination des propriétés des galaxies, ni pour les évaluations de distance. On a besoin de données additionnelles tel que des spectres ou des images à haute résolution utilisant un télescope spatial. Il est clair cependant que les astronomes ne peuvent pas physiquement étudier des millions de galaxies à un tel niveau de détail, bien qu'il soit encore important de comprendre leurs propriétés de base. Igor Chilingarian (Observatoire de Harvard, auparavant Observatoire de Strasbourg et Observatoire de Paris) et Ivan Zolotukhin (Observatoire de Paris) ont récemment fourni une solution à ce problème.

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En observant des étoiles massives de la région Cygnus X de la Voie Lactée, le télescope LAT (Large Area Telescope) de l'observatoire gamma spatial Fermi a capturé l'émission gamma de jeunes rayons cosmiques. Leur localisation précise dans un "cocon" est un pas supplémentaire pour comprendre l'origine des particules les plus énergétiques de l'Univers. Les chercheurs du Laboratoire Astrophysique, Interactions, Multi-échelles AIM (CEA-Irfu/CNRS/Université Paris Diderot), de l'INFN (Padoue, Italie), et de la Collaboration Fermi LAT présentent ces travaux dans la revue Science du 25 novembre.

Contrairement à l'image suggérée par leur nom, les rayons cosmiques ne sont pas de la lumière, mais des particules qui voyagent dans la Voie Lactée à des vitesses proches de celle de la lumière. Il s'agit essentiellement de protons et d'autres noyaux atomiques mélangés avec quelques électrons et positons. Certains arrivent dans le système solaire et bombardent l'atmosphère terrestre. Depuis leur découverte en 1912, leur origine est mystérieuse. Les astronomes pensent qu'ils sont accélérés par les ondes de choc des explosions d'étoiles (supernovae). La façon dont ces particules s'échappent de l'onde de choc, leur cheminement aléatoire dans le milieu interstellaire, puis leur dispersion loin de leur lieu de naissance restent également mal connus.

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L'Agence spatiale européenne (ESA) a échoué jeudi soir à établir la communication avec la sonde martienne russe Phobos-Grunt en perdition autour de la Terre depuis plus de deux semaines, après deux tentatives réussies ces derniers jours. La station au sol de l'ESA à Perth (ouest de l'Australie) avait brièvement établi le contact avec le satellite russe mardi soir, puis de nouveau mercredi, parvenant à lui faire envoyer des "données de télémétrie". Mais de nouvelles tentatives effectuées jeudi soir à quatre reprises sont cette fois restées sans réponse.

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LA NASA a commencé un voyage historique vers Mars avec le lancement le 26 Novembre de Mars Science Laboratory, lequel emporte un rover de la taille d'une voiture nommé Curiosity. Le lancement depuis la station de l'Air Force de Cape Canaveral à bord d'une fusée Atlas V a eu lieu à 15h02 UTC. Curiosity, d'un poids de 900 kg, est de loin le plus lourd et le plus grand des robots déployés jusqu'à présent pour explorer Mars et aussi le plus sophistiqué avec dix instruments scientifiques. Doté de six roues, il possède aussi un mât avec des caméras à haute définition et un laser pour étudier des cibles jusqu'à une distance de sept mètres. D'autres instruments scruteront l'environnement pour y détecter surtout des molécules de méthane, un gaz souvent lié à la présence de la vie sur la Terre déjà détecté sur Mars à certaines saisons par un orbiteur martien américain. Au cours de la mission principale de presque deux ans après l'atterrissage, le vagabond étudiera si la région a offert dans le passé des conditions favorables pour la vie microbienne.

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De nouvelles images de Mars Express montrent la chaîne de montagnes Phlegra Montes, dans une région où le sondage par radar indique que d'importants volumes de glace d'eau se cachent dessous. Cela pourrait être une source d'eau pour de futurs astronautes.

Phlegra Montes est une chaîne de montagnes légèrement incurvées et de crêtes sur Mars. Elle s'étend de la partie nord de la province volcanique Elysium aux plaines du nord, s'étendant aux latitudes d'environ 30° Nord à 50° Nord.

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Le très grand télescope de l'ESO, le VLT, a découvert l'étoile à la plus grande vitesse de rotation jamais observée. Cette jeune et lumineuse étoile massive se trouve dans la galaxie voisine de la nôtre, le Grand Nuage de Magellan, à environ 160 000 années-lumière de la Terre. Les astronomes pensent qu'elle a dû avoir un passé violent. Elle aurait été éjectée d'un système d'étoiles double par l'explosion de sa compagne.

Une équipe internationale d‘astronomes a utilisé le très grand télescope de l'ESO à l'Observatoire de Paranal au Chili, afin de réaliser un relevé des étoiles les plus massives et les plus lumineuses de la nébuleuse de la Tarentule, dans le Grand Nuage de Magellan. Parmi les nombreuses étoiles très lumineuses de cette nurserie stellaire, l'équipe en a repéré une, appelée VFTS 102, en rotation à plus de deux millions de kilomètres par heure – soit plus de trois cents fois la vitesse de rotation du Soleil et très proche du point auquel elle devrait être déchiquetée du fait de la force centrifuge. VFTS 102 est l'étoile à la vitesse de rotation la plus rapide connue à ce jour.

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La mission Kepler de la NASA a confirmé sa première planète dans la "zone habitable", la région autour d'une étoile où l'eau liquide pourrait exister sur la surface d'une planète. Kepler a aussi découvert plus de 1.000 candidates nouvelles planètes, doublant presque son nombre de connues auparavant. Dix de ces candidates sont proches de la taille de la Terre et orbitent dans la zone habitable de leur étoile hôte. Les candidates nécessitent des observations de suivi afin de vérifier qu'elles sont de réelles planètes.

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Le vaisseau spatial Voyager 1 est entré dans une nouvelle région entre notre Système solaire et l'espace interstellaire. Les données obtenues par Voyager au cours de la dernière année révèlent que cette nouvelle région est une sorte de purgatoire cosmique. A l'intérieur, le vent de particules chargées s'écoulant de notre Soleil s'est calmé, le champ magnétique de notre Système solaire s'est accumulé, et des particules de plus haute énergie de l'intérieur de notre Système solaire semblent se répandre dans l'espace interstellaire.

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Lancées en 1977, les sondes Voyager 1 et 2 de la NASA sortent du Système solaire et pénètrent dans le gaz ambiant de notre galaxie. À plus de quinze milliards de kilomètres de la Terre, elles continuent de transmettre des données inédites. Une équipe internationale, dirigée par Rosine Lallement de l’Observatoire de Paris, et incluant des chercheurs du CNRS et de l’Institut Pierre-Simon Laplace, obtient ainsi un résultat de premier plan : la détection de l’émission ultraviolette des atomes d’hydrogène de la Galaxie. Cette découverte est publiée en ligne le 1er décembre par la revue Science.

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Le télescope spatial Hubble a franchi une autre étape dans ses 21 années d'exploration : le 10.000ème papier de science en référence a été publié. Cela fait de Hubble l'un des projets astronomiques les plus prolifiques dans l'histoire.

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Des astronomes ont obtenu la meilleure image jamais réalisée d'une étoile qui a perdu la majorité de sa matière au profit d'un compagnon stellaire « vampire ». En combinant la lumière captée par quatre télescopes de l'Observatoire de Paranal de l'ES0, ils ont créé un télescope virtuel de 130 mètres de diamètre avec une « vue » 50 fois plus perçante que celle du télescope spatial NASA/ESA Hubble. De manière surprenante, les nouveaux résultats montrent que le transfert de masse d'une étoile à l'autre dans ce système double est plus doux que prévu.

« Nous pouvons aujourd'hui combiner la lumière de quatre télescopes du VLT et créer des images extrêmement précises beaucoup plus rapidement qu'auparavant, » explique Nicolas Blind (IPAG, Grenoble, France), qui est l'auteur principal de l'article présentant ces résultats. « Les images sont tellement précises que nous pouvons non seulement voir les étoiles se tournant autour l'une de l'autre, mais aussi mesurer la taille de la plus grosse des deux étoiles. »

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En étudiant les vibrations des étoiles, une équipe internationale, qui inclut des chercheurs de l'AIM (CEA-Irfu , CNRS, Université Paris Diderot) et du LESIA (Observatoire de Paris, CNRS, UPMC, Université Paris Diderot), a pour la première fois observé le phénomène de rotation du cœur des géantes rouges et montré que leur noyau tournait 10 fois plus vite que leur enveloppe. Grâce à l'astérosismologie et aux données fournies par le satellite Kepler, les chercheurs ont mesuré les vitesses de rotation de trois de ces étoiles en fin de vie. A terme, les astrophysiciens espèrent analyser plus de 15 000 géantes rouges observées par Kepler et mieux décrire le subtil mécanisme de rotation du cœur également à l'œuvre dans le Soleil. Les résultats sont publiés dans la revue Nature du 7 décembre 2011.

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À l'occasion d'un séminaire qui s'est tenu aujourd'hui au CERN, les collaborations ATLAS et CMS ont présenté l'avancement de leur recherche du boson de Higgs du Modèle standard. Leurs résultats s'appuient sur l'analyse d'un volume de données beaucoup plus grand que les résultats présentés lors des conférences d'été. Cette accumulation de données permet de marquer un progrès sensible dans la quête du boson de Higgs, mais ne suffit pas pour trancher sur l'existence ou la non-existence de cette insaisissable particule. La principale conclusion est que, si le boson de Higgs du Modèle standard existe, le plus probable est que sa masse est circonscrite par l'expérience ATLAS dans le créneau 116-130 GeV et par l'expérience CMS dans le créneau 115-127 GeV. Les deux collaborations ont trouvé des indices prometteurs dans cette gamme de masses, mais ceux-ci ne sont pas encore assez solides pour qu'il soit possible de parler de découverte..

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En 16 ans d'observations de données, le satellite SOHO (Solar Heliophysics Observatory)- une mission conjointe de l'ESA et de la NASA - a fait une revendication inattendue pour la gloire : l'observation de nouvelles comètes à un taux alarmant. SOHO a repéré plus de 2100 comètes, dont la plupart sont de ce qu'on appelle la famille de Kreutz, qui frôlent l'atmosphère solaire où habituellement elles s'évaporent complètement.

Mais le 02 Décembre 2011, la découverte d'une nouvelle comète de la famille de Kreutz a été annoncée. Cette comète a été trouvée à l'ancienne : depuis le sol. L'astronome australien Terry Lovejoy a repéré la comète, faisant de ceci la première fois qu'une comète Kreutz était trouvée grâce à un télescope basé au sol depuis les années 1970. La comète a reçu la désignation de C/2011 W3 (Lovejoy).

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Le VLT observe un nuage de gaz disloqué par un trou noir

Des astronomes utilisant le Très Grand Télescope (VLT) de l'ESO ont découvert un nuage de gaz de plusieurs masses terrestres accélérant rapidement à l'approche du trou noir situé au centre de la Voie Lactée. Il s'agit de la toute première observation de l'arrivée d'un tel nuage à proximité d'un trou noir supermassif. Les résultats seront publiés dans l'édition du 5 janvier 2012 du journal Nature.

C'est dans le cadre d'un programme de 20 ans s'appuyant sur les télescopes de l'ESO et dédié au suivi du mouvement d'étoiles autour du trou noir supermassif situé au centre de notre galaxie, qu'une équipe d'astronomes dirigée par Reinhard Genzel de l'Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre (MPE), à Garching en Allemagne, a découvert un nouvel objet s'approchant rapidement du trou noir en question.

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La région bipolaire de formation d'étoiles, appelée Sharpless 2-106, ou S106 pour faire court, ressemble à ange de neige céleste élancé. Les "ailes" allongées de la nébuleuse enregistrent l'empreinte contrastée de chaleur et de mouvement dans le contexte d'un milieu plus froid. Les lobes jumeaux de gaz super-chaud, en bleu brillant dans cette image, s'étendent à l'extérieur de l'étoile centrale. Ce gaz chaud crée les "ailes" de notre ange. Un anneau de poussières et de gaz orbitant autour de l'étoile agit comme une ceinture, sanglant la nébuleuse en expansion dans une forme de "sablier".

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Le télescope du VLT dédié aux sondages réalise une image grand champ de NGC 253

Le télescope du VLT dédié aux sondages (le VST), a saisi la beauté de la galaxie spirale NGC 253, une de nos proches voisines. Ce nouveau portrait est probablement l'image grand champ la plus détaillée jamais réalisée de cet objet et de ses environs. Cette image démontre que le VST, le tout dernier télescope de l'Observatoire de Paranal, fourni de larges vues du ciel tout en offrant des images d'une impressionnante netteté.

NGC 253 brille à environ onze millions et demi d'années-lumière de la Terre dans la constellation australe du Sculpteur. On l'appelle souvent simplement la Galaxie du Sculpteur bien qu'elle ait d'autres noms descriptifs comme la Pièce d'Argent ou la galaxie du Dollar en Argent. Il est assez facile de l'observer avec des jumelles, car c'est une des galaxies les plus brillantes dans le ciel après l'imposante galaxie voisine de la Voie Lactée, la galaxie d'Andromède.

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Les images transmises depuis ce matin par les instruments des satellites SOHO (Solar Heliophysics Observatory) ou SDO (Solar Dynamics Observatory) sont étonnantes ! Contrairement à toute attente, la comète C/2011 W3 (Lovejoy) a survécu à son passage au plus près du Soleil. Le reste de la queue d'avant le passage au périhélie est encore visible (à gauche du Soleil) mais complètement déconnectée de la comète, tandis que la comète est désormais visible de l'autre côté (à droite) de notre étoile avec une nouvelle amorce de queue.

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Le nouveau et hautement sensible COS (Cosmic Origins Spectrograph) à bord du télescope spatial Hubble a découvert une forte absorption en longueur d'onde ultraviolette à la surface de Pluton, fournissant une nouvelle preuve qui indique la possibilité d'hydrocarbures complexes et/ou de molécules de nitrile se tenant sur la surface, selon un papier récemment publié dans Astronomical Journal par des chercheurs des Southwest Research Institute et Nebraska Wesleyan University.

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Des astronomes utilisant la mission Kepler de la NASA ont détecté deux planètes de la taille de la Terre orbitant une étoile lointaine. Cette découverte marque une étape importante dans la chasse aux mondes extra-terrestres, puisque elle permet aux scientifiques de se rapprocher de leur objectif ultime de trouver une Terre jumelle.

"L'objectif de Kepler est de trouver des planètes de la taille de la Terre dans la zone habitable. Prouver l'existence d'exoplanètes de la taille de la Terre est une étape importante vers la réalisation de cet objectif", a déclaré François Fressin du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Le papier décrivant la découverte sera publiée dans la revue Nature.

Les deux planètes, surnommées Kepler-20e et 20f, sont les plus petites planètes trouvées à ce jour. Elles ont des diamètres de 11.100 km et 13.200 km - équivalent à 0,87 fois la Terre (légèrement plus petit que Vénus) et 1,03 fois la Terre. Ces mondes sont censés avoir des compositions rocheuses, de sorte que leur masse doit être inférieure à 1,7 et 3 fois celle de la Terre.

Les deux mondes tournent autour de Kepler-20 : une étoile de type G légèrement plus froide que le Soleil et située à 950 années-lumière de la Terre. (Il faudrait 36 millions d'années à la navette spatiale pour rejoindre Kepler-20.)

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Le vaisseau spatial Dawn a retourné les premières images de l'astéroïde géant Vesta depuis son orbite de cartographie en basse altitude. Les images, obtenues par une caméra de cadrage, montre la surface parsemée de points et bosselée dans des détails jamais vus auparavant, piquant la curiosité des scientifiques qui étudient Vesta pour des indices sur l'histoire des débuts du Système solaire.

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Des astronomes exploitant six années de valeur de données de la mission INTEGRAL de l'ESA ont identifié les processus individuels contribuant à l'émission interstellaire galactique de grande énergie produite par des électrons de rayons cosmiques. Le déchiffrement de chacun des différents mécanismes physiques en jeu aux longueurs d'onde des rayons X durs aux rayons gamma représente une étape cruciale vers une image de plus en plus détaillée de la population de particules de grande énergie imprégnant la Voie lactée.

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Une des plus lointaines galaxies connues, appelée GN-108036, remonte à 750 millions d'années après le Big Bang qui a créé notre Univers. La lumière de la galaxie a mis 12,9 milliards d'années pour nous atteindre. GN-108036 a été découverte et confirmée grâce au télescope Subaru et à l'Observatoire W.M. Keck. Après la découverte de la galaxie, les astronomes ont examiné des observations dans l'infrarouge prises par les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer.

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La comète Lovejoy est visible près de l'horizon terrestre dans cette image de nuit photographiée par l'astronaute Dan Burbank de la NASA, commandant l'Expédition 30, à bord de la Station Spatiale Internationale le 21 Décembre 2011. D'autres images de la comète Lovejoy vue depuis l'ISS : http://spaceflight1.nasa.gov/gallery/images/station/crew-30/inflight/ndxpage9.html
Le commandant de la Station a réalisé une vidéo de la comète C/2011 W3 (Lovejoy) se levant au-dessus de l'atmosphère terrestre.

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