Le Département d'Électronique des Détecteurs et d'Informatique pour la Physique

- "Les étoiles naissent dans des filaments "  Philippe André

- "Les « Piliers de la création » décodés par Herschel et la simulation numérique" Vincent Minier

- "Symphonie des étoiles : la sismologie révèle l’intérieur des astres" Rafael Garcia

- "Simuler le magnétisme et la dynamique non linéaire du Soleil et des étoiles" Sacha Brun

- "L’évolution des étoiles et leur influence sur les planètes" Stéphane Mathis

Depuis un an, d’importantes observations ont modifié notre connaissance des étoiles et sont aujourd’hui à l’origine d’un véritable changement de paradigme dans les disciplines de l’astronomie et de l’astrophysique. Elles conduisent à un saut qualitatif important concernant les données scientifiques accumulées sur la naissance des étoiles, leurs caractéristiques et leur évolution dans le temps et l’espace. Ce bouleversement est basé sur deux avancées techniques majeures.

La première avancée est caractérisée par la récente capacité d’obtenir des images d’une incroyable résolution dans le domaine du rayonnement micro-onde qui offre, de manière inédite, la possibilité de voir la structure du gaz dense au cœur même des nuages interstellaires. Ces images sont obtenues depuis l’espace, à bord du satellite européen Herschel, lancé en mai 2009, avec la camera bolométrique PACS développée sous la maitrise d’œuvre du CEA/Irfu. Avec cet instrument, Herschel a pu apporter des données insoupçonnées : l’intérieur des nuages froids où se forment les étoiles n’est pas habité par des « cocons » d’étoiles séparés les uns des autres, mais traversé par des enchevêtrements de filaments étroits. Ces filaments ont été trouvés dans tous les nuages sondés par Herschel, révélant ainsi un phénomène physique général que les astrophysiciens s’efforcent maintenant de décoder.

La deuxième avancée est liée à l’utilisation d’une technique très particulière d’observation des étoiles, la sismologie stellaire ou astérosismologie. Celle-ci consiste à mesurer de très faibles fluctuations périodiques de luminosité qui traduisent la propagation d’ondes à l’intérieur même des étoiles. Cette technique avait déjà été utilisée avec succès sur le Soleil, grâce notamment à l’instrument GOLF à bord du satellite européen SOHO, auquel ont largement contribué les équipes du Service d’Astrophysique (SAp) du CEA/Irfu. Pour la première fois, la même technique a pu être appliquée aux étoiles lointaines : tout d’abord grâce à l’emploi du satellite français CoRoT, puis avec l’utilisation du satellite Kepler, destiné originellement à la recherche exclusive de planètes. Le gain en sensibilité obtenu par ce satellite a permis de détecter des ondes sismiques dans des centaines d’étoiles à différents stades d’évolution. Avec la sismologie stellaire, les astronomes possèdent désormais une toute nouvelle méthode pour mesurer la masse et le rayon des étoiles et, également déterminer avec précision leurs caractéristiques  internes  comme  la  rotation  et  leur  source  d’énergie ;  des  objectifs  encore impossibles à atteindre il y a seulement quelques mois.

Toues ces informations sur les étoiles peuvent aujourd’hui être exploitées par comparaison à des modèles théoriques de plus en plus détaillés. La précision de ces modèles est due à une troisième avancée technique déterminante.  Il s’agit de la capacité des grands calculateurs à développer des équations permettant notamment de reproduire les étoiles en trois dimensions. Au sein  du  Service  d’Astrophysique  (SAp)  du  CEA/Irfu,  également  Unité  Mixte  « Laboratoire d’Astrophysique AIM Paris-Saclay » (CEA/CNRS/Université Paris Diderot-Paris 7), un large groupe de travail est consacré à la simulation numérique en astrophysique, COAST (pour COmputational ASTrophysics à Saclay) laquelle permet ainsi de confronter pour la première fois les équations, et donc les modèles théoriques, aux observations obtenues grâce aux satellites dans les trois dimensions réelles de l’espace. Ces confrontations inédites entre observations et simulations de pointe conduisent aujourd’hui à une toute nouvelle approche des étoiles, de leur propriété, et in fine de leur histoire.

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                           Media            Dossier Ciel & Espace (octobre 2011)  PDF

                                               Nouvel Observateur (30 avril 2011)
                                               La Croix.com (1 mai 2011)
                                               France-Info Info-sciences (25 avril 2011)
                                               20 Minutes (1 mai 2011)
                                               Maxi-sciences (2 mai 2011)
                                               La Croix (10 mai 2011, n°110510, p. 15)
                                               The Guardian (15 May 2011)  en anglais
                                               Le Parisien Essone (18 mai 2011)