Actualités 2006

19 octobre 2006
Des anneaux témoins d'une collision frontale avec une autre galaxie

Simulations Une équipe internationale analysant les observations récentes du satellite infrarouge Spitzer a réussi, grâce aux simulations numériques réalisées sur les calculateurs du CEA, à reconstituer le passé de notre principale galaxie voisine, la galaxie d'Andromède. Ces simulations montrent que très probablement Andromède (Messier 31) a été percutée de plein fouet par une galaxie compagne plus petite (Messier 32), il y a environ 210 millions d'années. Les traces de cette collision sont encore visibles dans le centre d'Andromède par deux anneaux de matière, dont un d'une dimension de plusieurs milliers d'années-lumière découvert par les scientifiques. Les calculs ont été réalisés en partie sur le calculateur vectoriel NEC SX6 du CCRT (Centre de Calcul Recherche et Technologie) qui a permis de suivre le mouvement de plusieurs millions de particules. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature du 19 octobre 2006.

 

La galaxie d'Andromède et ses anneaux

Située à environ deux millions d'années-lumière, la galaxie d'Andromède est la galaxie spirale la plus proche de nous et la plus massive du Groupe Local des galaxies qui nous entourent, . Elle est un excellent laboratoire pour étudier l'évolution de notre propre galaxie, la Voie Lactée dont elle se révèle relativement similaire. Seule galaxie visible à l'oeil nu depuis l'hémisphère Nord dans le ciel d'Automne, Andromède a été classée sous le nom de Messier 31 (M31) par l'astronome français Charles Messier dans son catalogue de nébuleuses en 1764. C'est notamment en l'étudiant que l'astronome américain, Edwin Hubble, a compris la nature des galaxies conduisant ensuite à la découverte de l'expansion de l'Univers en 1929.

12 juin 2006
Des simulations montrent que certaines proviennent de collisions géantes (12 juin 2006)

De nombreuses toutes petites galaxies sont observées, en particulier en orbite autour des galaxies massives comme la Voie Lactée. Chacune contient moins d'un milliard d'étoiles, soit cent fois moins que les galaxies géantes. D'ou viennent ces mini Voies Lactées ?  On pensait jusqu'ici que la majorité avait été formée dès le début de l'histoire de l'Univers mais des simulations numériques à haute résolution menées par une équipe de l’Observatoire de Paris et du Service d'Astrophysique du CEA/DAPNIA, viennent de révéler que les choses ne sont pas si simples. Ces travaux démontrent en effet qu'une fraction non négligeable de ces galaxies naines se forme et survit lors des collisions de galaxies géantes. L'existence de ces naines dites "de marée" pourraient amener une révision profonde des modèles cosmologiques de formation des galaxies. Ces résultats sont publiés dans la revue européenne Astronomy & Astrophysics.

09 octobre 2006
Le satellite INTEGRAL mesure le titane radioactif d'une d'étoile morte

Cas-A

Une collaboration internationale conduite par des astrophysiciens du Service d'Astrophysique du CEA-DAPNIA, vient de mesurer avec précision la quantité d'un élément radioactif (le titane 44) dans les vestiges d'une explosion d'étoile survenue vers l'an 1670 dans la constellation de Cassiopée. C'est grâce à la caméra à rayons gamma IBIS/ISGRI, conçue au CEA et placée à bord du satellite INTEGRAL, que les scientifiques ont pu mesuré pour la première fois avec exactitude l'énergie des rayons gamma produits par la radioactivité dans la plus récente explosion d'étoiles connues dans notre Galaxie, baptisée Cassiopée-A (Cas-A). Plus de trois millions de secondes d'observations ont été nécessaires pour déduire la quantité de titane produite par l'explosion, plus de 50 fois la masse de la Terre, une quantité exceptionnellement élevée. Ces résultats sont publiés dans la revue "Astrophysical Journal" et font l'objet de la thèse de Matthieu Renaud du 9 octobre 2006

L'explosion silencieuse

L'explosion d'étoile ou "supernova" qui a donné lieu au vestige nébuleux baptisé Cassiopée-A (Cas-A) encore visible aujourd'hui dans la constellation de Cassiopée est une des plus mystérieuses. Elle a été re-découverte en 1947 par des radio-astronomes anglais comme la source radio la plus intense du ciel en dehors du Soleil. Situé à environ 10 000 années-lumière de la Terre, ce reste de supernova est aujourd'hui une gigantesque bulle de gaz chaud en expansion s'étendant sur plus de 15 années-lumière (soit environ 5 fois la distance qui nous sépare de la plus proche étoile). Elle résulte de l'explosion d'une étoile massive. La vitesse d'expansion de cette bulle permet de dater assez précisément l'explosion à une date proche de 1670. Il s'agit de la plus récente explosion connue dans notre Galaxie mais à la différence de la majorité des autres "supernovae", elle semble ne pas s'être signalée dans le ciel par un phénomène lumineux intense. On a longtemps pensé que l'astronome anglais John Flamsteed avait signalé son existence en 1680 dans son catalogue mais la position et la date de l'objet lumineux ne semble finalement pas correspondre. Contrairement aux autres supernovae, l'explosion de Cas-A aurait donc été "silencieuse", sans émission notable de lumière visible, une énigme pour les astrophysiciens.

16 mars 2006
Feu vert pour un télescope spatial révolutionnaire

Le projet Simbol-X, un télescope spatial révolutionnaire pour la détection des rayons X de haute énergie, vient de franchir une étape importante. Le Comité Exécutif du Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) a décidé lors de sa réunion du 6 mars 2006 la programmation de la première série d'études (dite de "phase A") pour sa réalisation. Résultat d'un processus d'évaluation et de sélection de plusieurs projets en compétition, cette décision engage dorénavant le projet dans une phase de définition poussée, autant du point de vue de la mission que de son instrumentation. Le projet Simbol-X, imaginé et piloté par le SAp du CEA/DAPNIA, est une collaboration entre la France, l’Italie, et l’Allemagne.

 

Simbol-X : une première scientifique et technologique

Le télescope Simbol-X vise à fournir aux astrophysiciens une capacité d’observation des phénomènes les plus énergétiques de l’Univers avec une finesse d’image et une sensibilité plus de cent fois supérieures à celles des instruments actuels au delà de 10 keV.

09 février 2006
Récente accélération de particules cosmiques dans la Galaxie

Une équipe internationale, incluant des chercheurs du CEA-DAPNIA,  vient de découvrir une émission diffuse de photons gamma de très haute énergie (>100 GeV [1]) dans les régions centrales de la Galaxie grâce aux  télescopes H.E.S.S (High Energy Stereoscopic Sytem, système stéréoscopique de haute énergie), un réseau de 4 antennes de 13m de diamètre situé en Namibie. Cette émission de haute énergie correspond très exactement à la position de nuages denses d'une masse totale de plus de 50 millions de fois la masse du Soleil. Selon les chercheurs, elle résulte d'un bombardement de ces nuages par des particules accélérées depuis moins de 10 000 ans. C'est la première fois qu'une source récente de particules énergétiques est ainsi découverte. Elles pourraient provenir du trou noir massif du centre de la Galaxie ou d'une explosion d'étoile dans un voisinage proche. Ces résultats font l'objet d'une publication dans la revue Nature datée du 9 février 2006.

Projectibles, cibles et rayons gamma

L'origine des rayons cosmiques, particules énergétiques voyageant à travers la Galaxie à des vitesses proches de celle de la lumière n'est toujours pas élucidée. Il est généralement admis qu'elles acquièrent leur très grande énergie grâce aux ondes de chocs générées lors d'explosions d'étoiles (supernovae). Leur collision avec le gaz interstellaire produit un rayonnement gamma de haute énergie (E> 100 Mev) qui permet de les localiser. Pour la première fois, l'expérience H.E.S.S. permet de détecter des émissions très faibles avec une bonne résolution angulaire (0,1 degré, soit le cinquième du diamètre solaire). La carte du centre de la Galaxie a révélé ainsi l'existence d'une émission diffuse masquée jusqu'ici par l'existence de plusieurs sources brillantes.

28 septembre 2006
Photographie du gaz et des poussières autour d'une étoile très jeune

Disque HD97048Des astrophysiciens du Service d'Astrophysique du CEA-DAPNIA, du CNRS, de l'Université de Paris 7, de Grenoble et Groningen aux Pays-Bas ont réussi à photographier un disque de gaz et de poussières autour d'une étoile très jeune, vieille seulement de 3 millions d'années, soit moins d'un millième de l'âge du Soleil. L'étoile dénommée HD97048, deux fois et demi plus massive que le Soleil et  quarante fois plus lumineuse, est située dans la constellation du Caméléon dans l'hémisphère Sud, à une distance de 600 années lumière. Les images obtenues en lumière infrarouge grâce à l’instrument VISIR [1]  récemment mis en service à l'observatoire VLT du mont Paranal (Chili), ont révélé l'existence d'un disque s'étendant sur plus de 55 milliards de kilomètres autour de l'étoile. La quantité de matière présente dans ce disque est comparable à celle qui existait dans la nébuleuse primordiale autour du Soleil, indiquant qu'au sein du disque autour de HD97048 des planètes sont probablement déjà en train de se former. Ce résultat, un des premiers obtenus pour une étoile aussi jeune, est publié dans la revue Science (Express) du 28 septembre 2006.

 

Le disque où naissent les planètes

Depuis une dizaine d’années la recherche d’exo-planètes, planètes tournant autour d'autres étoiles que le Soleil, a été très fructueuse. Plus de 200 exo-planètes ont maintenant été détectées. Ces planètes se sont formées dans les disques de gaz et de poussière qui entourent les étoiles lorsqu’elles sont jeunes mais les circonstances exactes de leur formation sont encore inconnues. Paradoxalement, on connaît relativement mal les disques autour des étoiles, en particulier autour des étoiles plus massives que le Soleil où des exo-planètes commencent à être découvertes. Ces étoiles étant beaucoup moins nombreuses et plus éloignées, la lumière émise par leurs disques est donc particulièrement difficile à mesurer.
Pour diminuer ce handicap, les chercheurs ont donc choisi d'observer dans le domaine infrarouge, à une longueur d'onde précise (8.6 micromètres) où domine l'émission de certaines molécules complexes dites PaH (pour Hydrocarbones aromatiques polycycliques) mélangées à la poussière. Ces molécules, chauffées par la lumière de l'étoile centrale, ré-émettent un rayonnement infrarouge qui permet de dresser une "carte" précise de la surface du disque.
L’instrument VISIR (VLT Imageur et Spectromètre pour l'InfraRouge), conçu et réalisé par le CEA-DAPNIA et ASTRON aux Pays-Bas et mis en service depuis le printemps 2004, est un des rares instruments qui permet de faire ces observations. Placé au foyer d'un télescope géant de 8 mètres de diamètre, il permet de distinguer les détails les plus fins (résolution de 0.28 secondes d'arc) accessibles actuellement à un instrument d'imagerie.

12 mai 2006
Une caméra refroidie à seulement 0.3 degrés au dessus du zéro absolu

Les premiers essais d'une caméra de toute nouvelle génération baptisée "ArTeMiS-1" viennent  d'être réalisés à l'observatoire du Gornergrat, près de Zermatt en Suisse. Cette caméra opère dans un domaine intermédiaire difficilement accessible, dit "sub-millimétrique", entre l'infrarouge et les ondes millimétriques, à la longueur d'onde de 0,45 millimètres. Elle est constituée pour la première fois d'une mosaïque de bolomètres, des détecteurs mesurant l'énergie du rayonnement.par une élévation de température. Ces détecteurs doivent être isolés et refroidis à très basses températures, de seulement 300 milli-degrés au dessus du zéro absolu. Ces essais satisfaisants constituent la première étape vers des observations astronomiques régulières de la formation des étoiles et de l'évolution des galaxies. La camera est basée sur la technologie développée par le Service d'Astrophysique du CEA/DAPNIA et le LETI/LIR du CEA/Grenoble pour le satellite européen HERSCHEL qui doit être lancé fin 2007.

19 octobre 2006
Des anneaux témoins d'une collision frontale avec une autre galaxie

Simulations Une équipe internationale analysant les observations récentes du satellite infrarouge Spitzer a réussi, grâce aux simulations numériques réalisées sur les calculateurs du CEA, à reconstituer le passé de notre principale galaxie voisine, la galaxie d'Andromède. Ces simulations montrent que très probablement Andromède (Messier 31) a été percutée de plein fouet par une galaxie compagne plus petite (Messier 32), il y a environ 210 millions d'années. Les traces de cette collision sont encore visibles dans le centre d'Andromède par deux anneaux de matière, dont un d'une dimension de plusieurs milliers d'années-lumière découvert par les scientifiques. Les calculs ont été réalisés en partie sur le calculateur vectoriel NEC SX6 du CCRT (Centre de Calcul Recherche et Technologie) qui a permis de suivre le mouvement de plusieurs millions de particules. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature du 19 octobre 2006.

 

La galaxie d'Andromède et ses anneaux

Située à environ deux millions d'années-lumière, la galaxie d'Andromède est la galaxie spirale la plus proche de nous et la plus massive du Groupe Local des galaxies qui nous entourent, . Elle est un excellent laboratoire pour étudier l'évolution de notre propre galaxie, la Voie Lactée dont elle se révèle relativement similaire. Seule galaxie visible à l'oeil nu depuis l'hémisphère Nord dans le ciel d'Automne, Andromède a été classée sous le nom de Messier 31 (M31) par l'astronome français Charles Messier dans son catalogue de nébuleuses en 1764. C'est notamment en l'étudiant que l'astronome américain, Edwin Hubble, a compris la nature des galaxies conduisant ensuite à la découverte de l'expansion de l'Univers en 1929.

12 juin 2006
Des simulations montrent que certaines proviennent de collisions géantes (12 juin 2006)

De nombreuses toutes petites galaxies sont observées, en particulier en orbite autour des galaxies massives comme la Voie Lactée. Chacune contient moins d'un milliard d'étoiles, soit cent fois moins que les galaxies géantes. D'ou viennent ces mini Voies Lactées ?  On pensait jusqu'ici que la majorité avait été formée dès le début de l'histoire de l'Univers mais des simulations numériques à haute résolution menées par une équipe de l’Observatoire de Paris et du Service d'Astrophysique du CEA/DAPNIA, viennent de révéler que les choses ne sont pas si simples. Ces travaux démontrent en effet qu'une fraction non négligeable de ces galaxies naines se forme et survit lors des collisions de galaxies géantes. L'existence de ces naines dites "de marée" pourraient amener une révision profonde des modèles cosmologiques de formation des galaxies. Ces résultats sont publiés dans la revue européenne Astronomy & Astrophysics.

 

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