Faits marquants 2007
Certaines des galaxies que l'on croyait jusqu'ici sans étoiles ne sont pas de vraies galaxies mais plutôt des débris de collisions, simples nuages de gaz arrachés lors de collisions à grandes vitesse entre deux galaxies massives. C'est la conclusion à laquelle sont arrivés Pierre-Alain Duc et Frédéric Bournaud, deux chercheurs du Service d'Astrophysique (SAp) du CEA/DSM/DAPNIA et laboratoire AIM (CNRS, Université Paris Diderot) grâce a des simulations numériques reproduisant la rencontre de deux galaxies. La découverte il y a quelques années d'une galaxie dite « sombre » c'est à dire contenant seulement du gaz et totalement dépourvue d'étoiles, avait soulevé un grand intérêt et beaucoup de questions dans la communauté astronomique car l'existence de tels astres n'est absolument pas prévu par les différents modèles de formation et d'évolution de galaxes. La galaxie VirgoHI21, située dans la constellation de la Chevelure de Bérénice, était jusqu'ici considérée comme l’une des premières galaxies sombres massives. Les résultats des simulations montrent au contraire que VirgoHI21 s'est formée lors d'une rencontre entre deux grandes galaxies spirales, il y a environ 750 millions d'années. Il ne s'agirait donc que d'un banal débris de collision. Ainsi disparait le prototype de galaxie sombre massive. Ces résultats sont en cours de publication dans la revue Astrophysical Journal.
Une équipe de chercheurs français, sous la direction de Romain Teyssier, astrophysicien au CEA (Service d'Astrophysique, CEA-DAPNIA), a mené à terme, dans le cadre du “Projet Horizon ”, la plus grande simulation jamais réalisée de la formation des structures de l’Univers. Cette simulation, qui s’est appuyée sur le nouveau supercalculateur BULL du Centre de Calcul Recherche et Technologie (CCRT), va permettre aux astrophysiciens de comparer leurs modèles aux observations astronomiques avec un réalisme sans précédent. Les premières images permettent une exploration virtuelle de l'univers avec une précision jamais encore atteinte (voir l'animation pour un voyage à travers un "cube" d'Univers).
Le 18 juin 2007 a été signé au salon du Bourget à Paris l'accord qui scelle la participation de l’Agence spatiale européenne (ESA) au programme James Webb Space Telescope (JWST) de la NASA. Le JWST est le successeur du télescope spatial Hubble (Hubble Space Telescope - HST) et sera lancé en 2013 par une fusée Ariane. Avec son miroir de plus de six mètres de diamètre, il sera alors le plus grand télescope jamais mis dans l'espace. Opérant dans l'infrarouge, il sondera l'Univers lointain pour y étudier les premières étoiles et galaxies.
Le télescope est équipé en son plan focal de trois instruments principaux dont MIRI (Mid InfRared Instrument).
Une équipe internationale dirigée par des astrophysiciens du Service d'Astrophysique (SAp) du CEA/DSM/DAPNIA et laboratoire AIM (CNRS, Université Paris Diderot) vient de découvrir une importante quantité de matière noire dans trois galaxies naines formées lors d'une collision entre galaxies il y a environ 360 millions d'années. Ce résultat, confirmé par le résulat de simulations numériques, est totalement inattendu et en contradiction avec le modèle théorique actuel de formation des galaxies dans l'Univers. Il indique que les disques des galaxies contiennent bien de la matière noire, contrairement aux prédictions des modèles cosmologiques. Ce résultat parait aujourd'hui dans la version electronique de la revue Science (10 Mai 2007).
Les images à haute résolution de la sonde Cassini viennent de révéler une forme étonnante pour deux satellites de Saturne situés au coeur des anneaux de la planète géante. Une équipe internationale dirigée par Sébastien Charnoz et André Brahic du Service d'Astrophysique (SAp) du CEA/DSM/DAPNIA et laboratoire AIM (CNRS, Université Paris Diderot) a pu en effet montrer que les satellites Pan et Atlas, petits corps d'une trentaine de kilomètres de rayon, étaient ceinturés à l'équateur d'importants « bourrelets » leur donnant la forme de "soucoupes volantes". Grâce à des simulations numériques reproduisant les collisions entre particules à l'intérieur des anneaux, les chercheurs ont acquis la certitude que ces petits corps ont "grossi" dans les anneaux et constituent une preuve indirecte que les anneaux de Saturne résultent sans doute de la désintégration catastrophique d'un gros satellite ou d'une comète. Ces résultats sont publiés dans la revue Science du 7 décembre 2007.
Ecouter l'interview de Sebastien Charnoz : cliquer ICI
L'étude des images de plus de mille galaxies lointaines a permis à une équipe internationale conduite par Emanuele Daddi du Service d’Astrophysique du CEA-DAPNIA de découvrir une nouvelle population de trous noirs massifs. C'est en comparant les images en lumière infrarouge du satellite Spitzer et celles en rayons X du satellite Chandra que les astronomes ont pu montrer que 20% au moins des galaxies situées à des distances comprises entre 9 à 11 milliards d'années-lumière (correspondant à l'Univers jeune ayant seulement le quart de son âge actuel) contenait bien un trou noir mais que celui-ci était fortement masqué par des poussières. Cette nouvelle population de trous noirs géants montre que, dès son plus jeune âge, l'Univers aurait donc déjà formé plusieurs centaines de millions de trous noirs massifs. Ces travaux sont à paraitre dans le numéro du 10 novembre 2007 de la revue Astrophysical Journal.
Deux équipes européennes dirigées par des astrophysiciens du Service d’Astrophysique du CEA-DAPNIA viennent de contribuer de manière déterminante au grand débat actuel sur l’origine de la masse des étoiles. Quelles conditions sont requises pour former une étoile à partir du gaz ? D'où provient sa masse à sa naissance ? Les petites étoiles se forment-elles comme les grosses ? Les mécanismes exacts de la formation des étoiles sont encore très incertains. Les deux études ont pu apporter un éclairage tout à fait nouveau. Dans un cas, ce sont les mouvements de gaz au sein d'un complexe de nuages denses dans la constellation d'Ophiuchus où se forment actuellement un grand nombre d'étoiles de petite masse, qui ont été étudiés en détail. Dans l’autre, c'est une carte complète qui a permis de faire l'inventaire des embryons d’étoiles géantes et massives, dans un amas de nuages de la constellation du Cygne, contenant une masse de gaz de plus de 4 millions de fois la masse du Soleil. Ces deux études montrent que les processus de formation et de croissance d’une étoile peuvent être quantitativement différents selon l'environnement observé. Pour les étoiles de type solaire, l’inné semble l’emporter sur l’acquis car la distribution en masse des étoiles semble fixée dès le stade pré-stellaire de fragmentation du nuage en condensations denses. Pour les étoiles massives (ayant une masse 10 à 100 fois celle de notre Soleil), les conditions semblent différentes car les observations indiquent que ces étoiles massives se forment très rapidement, probablement à partir d’un processus très dynamique. Ces travaux sont publiés dans la revue Astronomy and Astrophysics de septembre et novembre 2007.
La première image astronomique de la caméra de nouvelle génération ArTéMiS a été récemment obtenue sur le télescope APEX situé à Chajnantor au Chili. Cette caméra de bolomètres fonctionne dans le domaine dit du submillimétrique situé entre l’infrarouge et les ondes millimétriques. Cette fenêtre spectrale est celle à travers laquelle les objets froids de l’Univers émettent une grande partie de leur énergie. La caméra qui opère à 200 et 450 µm est basée sur la technologie développée par le Service d'Astrophysique du CEA/DAPNIA et le LETI/LIR du CEA/Grenoble dans le cadre du programme Herschel pour le détecteur PACS.
Le 18 juin 2007 a été signé au salon du Bourget à Paris l'accord qui scelle la participation de l’Agence spatiale européenne (ESA) au programme James Webb Space Telescope (JWST) de la NASA. Le JWST est le successeur du télescope spatial Hubble (Hubble Space Telescope - HST) et sera lancé en 2013 par une fusée Ariane. Avec son miroir de plus de six mètres de diamètre, il sera alors le plus grand télescope jamais mis dans l'espace. Opérant dans l'infrarouge, il sondera l'Univers lointain pour y étudier les premières étoiles et galaxies.
Le télescope est équipé en son plan focal de trois instruments principaux dont MIRI (Mid InfRared Instrument).
Une équipe d'astrophysiciens européens, japonais et chinois, à laquelle ont participé le Service d'Astrophysique (SAp) du CEA/DSM/DAPNIA et le CNRS (INSU) (voir [1]) vient de découvrir une des plus étranges explosions d'étoiles jamais observées Cette explosion est survenue le 9 octobre 2006 dans une galaxie lointaine située à plus de 80 millions d'années-lumière et a été suivie pendant plus de soixante jours par huit télescopes différents en Europe, Chine et Japon (voir l'animation). Les observations ont montré que l'astre qui s'est désintégré était une étoile massive, de 15 à 25 fois la masse du Soleil, sans doute constituée uniquement de carbone et d'oxygène. Ce cataclysme rare a été précédé tout juste deux ans auparavant par un bref flash lumineux. Ce signal avant-coureur, observé pour le première fois, offre aux astronomes l'espoir de "prédire" les explosions et d'observer des étoiles juste avant les tous derniers instants de leur existence. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature du 14 juin 2007.
- Visionnez la vidéo-animation (sur Youtube)
- Ecoutez l'Interview de J.M. Bonnet-Bidaud avec Ciel & Espace Radio
