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Le blog de cepheides

Le blog de cepheides

articles de vulgarisation en astronomie et sur la théorie de l'Évolution

Publié le par Céphéides

DE L’ASTRONOMIE : l'univers des origines

 

ultra deep field
télescope spatial Hubble : deep field (champ profond)

 

 

     Dans un article de ce blog datant d’une quinzaine d’années, nous nous étions intéressés aux premiers instants de l’univers et plus particulièrement aux premières galaxies (voir : « avant le Big bang » et « les premières galaxies »). L’essentiel des informations que nous possédions alors provenaient des observations de « l’espace profond » (deep field) effectuées par le télescope spatial Hubble et les articles se terminaient sur les renseignements complémentaires indispensables que ne manquerait pas de nous donner le télescope spatial James Webb (JWST) dont le lancement encore en projet était à venir. Aujourd’hui, les premiers résultats de ce super outil commencent à nous arriver : confirment-ils ce que nous supposions alors ou peuvent-ils nous faire douter de la validité du modèle standard de la cosmologie ?

 

 

Les (quasi)certitudes

 

       La théorie de la relativité générale fournit un cadre décrivant la structure de l’espace-temps même aux plus grandes échelles observées et jusqu’au comportement des trous noirs et l’existence des ondes gravitationnelles. En complément, la physique des particules et la mécanique quantique théorisent les formations stellaires depuis leurs naissances jusqu’à leurs morts en supernovas ou naines blanches. Les scientifiques connaissent à présent le taux d’expansion de l’univers, la répartition de ses constituants, son âge (13,8 milliards d’années) et peuvent remonter jusqu’aux conditions qui régnaient un milliardième de seconde après le Big bang.
        Évidemment, il reste encore des inconnues comme, par exemple, la véritable nature de la matière noire qui antagonise la gravité dans les galaxies ainsi que celle de l’énergie noire qui explique l’accélération de l’expansion universelle.

 

rayonnement fossile par Planck en 2013
fonds diffus cosmologique par le satellite Planck (2013)

 

        La possibilité qui nous est donnée de comprendre ces événements anciens s’appuient notamment sur l’étude du fonds diffus cosmologique ou CMB pour Cosmic Microwave Background (voir : fonds diffus cosmologique). Ce fonds diffus, également appelé rayonnement fossile, date d’il y a 380 000 ans après le Big bang et il est l’éclat résiduel de ce dernier. À cette époque très lointaine, l’univers était uniquement un brouillard de particules ionisées, très dense, brûlant et opaque. Puis cet univers s’est refroidi en s’étirant et en créant un espace dans la non existence (c’est toujours le cas). De ce fait, électrons et protons ont formé des atomes d’hydrogène ce qui a entraîné la disparition du brouillard et la libération brutale de la lumière. Et c’est cette lumière qui nous apparaît aujourd’hui sous la forme de ce rayonnement fossile avec la possibilité d’en observer les infimes irrégularités nous expliquant l’univers tel que nous le connaissons.
         Puis ce fut à nouveau l’obscurité, ce que les scientifiques appellent les « âges sombres de l’univers », les premières étoiles n’ayant pas encore eu le temps de se former, une époque que nos télescopes les plus performants (même le JWST) ne peuvent visualiser. Les premières étoiles et/ou galaxies finirent par apparaître et on évoque alors une époque appelée « aube cosmique ». Les modèles théoriques avancent des chiffres : les premières étoiles seraient apparues entre quelques dizaines à cent millions d’années, juste après  un hypothétique stade des trous noirs primordiaux, ces trous noirs supposés avoir la taille d'un atome mais une masse de plusieurs milliards de tonnes (les scientifiques n'ont encore encore aucune preuve de leur existence mais ils pourraient selon eux apporter enfin une explication à la matière noire...).

 

trou noir hypothétique des débuts de l'univers
trou noir primordial (vue d'artiste)
          Nous savons à présent avec certitude que c’est durant le milliard d’années qui suivit que galaxies et premières étoiles firent revenir la lumière ; toutefois, la présence de gigantesques quantités d’hydrogène primordial ralentit sa propagation jusqu’à que les premiers objets se mettant à briller, les intenses émissions de rayons X et ultraviolets des astres nouveaux purent casser les atomes d’hydrogène en protons et électrons lors de ce que les scientifiques appellent la période de réionisation.
        Le temps continuant à s’écouler, après quelques centaines de millions d’années d’expansion, l’univers s’est agrandi permettant à la matière de se diluer et de former l’espace intergalactique transparent à la lumière. Les propriétés des premières galaxies et des étoiles primordiales sont mal connues car lointaines (dans l’espace et dans le passé). C’est tout l’intérêt des nouveaux outils comme le JWST (et de nouveaux télescopes terrestres à longue portée actuellement en construction) que de nous faire découvrir l’univers des débuts lorsqu’il n’était âgé que de 300 millions d’années.     
        Les premières données du télescope James Webb ne sont toutefois pas tout à fait conformes à ce que les spécialistes de la cosmologie attendaient. L’univers du début est finalement assez sensiblement  différent de celui que nous connaissons : on y trouve un cosmos plus dense avec des pouponnières stellaires éparpillées au sein de galaxies plus petites.

 

 

le jeune univers vu par le JWST

 

 

premier amas lointai vu par le télescope spatial James Webb
amas de galaxies SMACS 0723, premier champ profond du JWST

 

        Le télescope spatial James Webb  identifie des galaxies jusqu’à ce que les astronomes appellent un « redshift » de z>14 soit un âge de l’univers d’environ 300 millions d’années. Son prédécesseur, le télescope spatial Hubble arrivait, quant à lui, à « voir » jusqu’ à 500 millions d’années d’âge de l’univers. La principale donnée de cette étude de Hubble était que le nombre de galaxies brillantes augmente avec le temps et il en a donc été déduit par extrapolation que plus l’univers est jeune et moins il y a de galaxies. Logique mais faux : le JWST a montré que, au tout début, les galaxies étaient plus nombreuses que prévu et si leur nombre a été sous-estimé par les scientifiques, c’est que le processus de formation des galaxies primordiales n’est pas totalement bien compris, notamment du fait que la masse moyenne des galaxies observées par le JWST est de l’ordre de 1 milliard de masses solaires soit, certes, 100 fois moins que notre Voie lactée, mais bien plus que ce qui était attendu…

 

       Trois explications viennent à l’esprit des scientifiques pour expliquer ces résultats contradictoires.
        * on peut avancer que, contrairement à ce qui paraissait plus logique, la formation des étoiles n’est pas un phénomène continu mais évoluant par vagues, par « poussées ». On sait depuis longtemps qu’il existe dans l’univers qui nous entoure aujourd’hui des galaxies « à flambées d’étoiles » ou à « sursaut de formation stellaire ». Et, de fait, le JWST a repéré un certain nombre de galaxies dites « éteintes » c’est à dire ne formant presque plus ou plus du tout d’étoiles dès avant les 500 millions d’années post Big-bang ;

 

galaxie à flambée d'étoiles ESO 350-40 dite de la Roue de Chariot par le télescope spatial James Webb
galaxie à sursaut de formation d'étoiles : galaxie de la Roue de Chariot (ESO 350-40) par JWST

 

        * la distribution des galaxies serait différente car plus massives : on peut imaginer que la métallicité, c'est-à-dire l’abondance des éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium omniprésents du début, favoriserait la formation d’étoiles d’emblée plus massives donc de galaxies plus grosses ;
        * à moins que, troisième piste, la conversion de gaz en matière stellaire soit plus efficace à cette époque lointaine : peu de phénoménes naturels s’opposaient peut-être à cette transformation alors que supernovas et vents stellaires le font dans les galaxies plus récentes.
         Il est parfaitement possible que ce soit l’intrication de ces trois facteurs qui soit susceptible d’expliquer cette proportion plus importante de galaxies lors des premiers instants de l’univers. Mais on peut également avancer une autre hypothèse : il est tout à fait envisageable que quelque chose nous échappe encore et que nous ne comprenions pas parfaitement la génèse des galaxies primordiales et, du coup, les premiers instants de l’univers.

 

 

Le modèle standard est-il caduque ?

 

         Il est bien trop tôt pour faire une telle affirmation et c’est tout l’intérêt des prochaines observations du JWST mais également des observatoires terrestres dont la construction est déjà bien avancée, notamment au Chili. Avec un peu de chance (et beaucoup de travail), on va peut-être avancer sur la nature de la matière noire dont on pourrait démontrer qu’une petite partie est à l’œuvre dans la formation des trous noirs primordiaux cités plus avant ce qui permettrait d’expliquer la formation accélérée des premières galaxies. À moins que l’on puisse démontrer que l’énergie noire dont la nature reste parfaitement inconnue évolue au cours du temps ce qui expliquerait le phénomène…
        Il semble donc plus que prématuré « d’enterrer » le modèle standard : nous en savons encore trop peu sur les premiers instants de cet univers qui nous abrite pour conclure quoi que ce soit. Ce n’est pourtant pas être trop optimiste que de penser que les années à venir nous donneront probablement un début de solution sur ce grand mystère qu’est le début (pour nous) de toutes choses.

 

 

 

Sources :

          * Encyclopaedia Britannica

          * Wikipedia US 

          * revue Pour la Science, n° 569, mars 2025

          * revue Pour la Science, n° 570, avril 2025

 

Images :

1. deep field par Hubble (source : wallpaperacess.com)

2. fonds diffus cosmologique (sources :  cosmology.education)

3. vue d'artiste d'un trou noir primordial (sources : science-et-vie.com)

4. amas de galaxies SMACS 0723 par JWST (source : deskpads gallery)

5. galaxie de la Roue du Chariot (source : the-sun.com)

 

 

Sujets apparentés sur le blog

1. Théorie de la relativité générale

2. fonds diffus cosmologique

3. la mécanique quantique

4. matière noire et énergie sombre

5. les étoiles primordiales

6. l'expansion de l'univers

 

Mots-clés : en construction

 

 


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Publié le par Céphéides
Publié dans : #astronomie

DE L’ASTRONOMIE : Orion, Pluton, l'amas d'Hercule, galaxies et autres objets

Voici quelques courts articles parus sur le site Facebook du blog

 

LA GALAXIE DU CROCHET

 

galaxie du Crochet (NGC 2442)
NGC 2442

 

      Répertoriée NGC 2442, cette galaxie dite du Crochet se situe à environ 50 millions d’années-lumière de nous, en regard de la constellation du Poisson Volant. C’est également une belle galaxie spirale (comme la galaxie du Moulinet présentée dans l’article précédent).

        NGC 2442 présente deux bras spiraux qui émergent à partir d’une barre centrale en donnant l’impression de crochets d’où son nom. On peut y distinguer un noyau central à dominante jaune constitué d’étoiles anciennes entouré par d’immenses régions d’étoiles rouges en formation tandis qu’en périphérie on retrouve des amas de jeunes étoiles bleues entrecoupés de trainées de poussière obscure.

        Sur la photo, mélange de plusieurs clichés pris par le télescope spatial Hubble et celui de l’Observatoire européen, au travers des amas d’étoiles de la galaxie, on aperçoit de bien plus lointaines galaxies d’arrière-plan.


Crédit-photo : Robert Gendler, Roberto Colombari (Hubble Legacy Archive, Observatoire européen

 

 

 

 

ORION EN HIVER

 

constellation d'Orion, Bételgeuse, Rigel, Aldébaran, Procyon, Sirius
Orion

 

          Orion est une des constellations les plus faciles à repérer, notamment en hiver, loin évidemment des villes et de leur pollution lumineuse. En forme de sablier ou de nœud papillon, son centre (la ceinture d’Orion) se présente sous la forme de trois étoiles parfaitement alignées (Alnitak, Mintaka et Alnilam). L’épaule gauche d’Orion est la supergéante rouge Bételgeuse bien visible sur la photo tandis que lui fait face, à l’autre extrémité du rectangle, la supergéante bleue Rigel (le genou droit). L’épaule droite d’Orion, c’est la géante bleue Bellatrix tandis que de l’autre côté Saïph est son genou gauche. Cet ensemble parfaitement identifiable est ce que l’on appelle en astronomie un astérisme, c’est-à-dire une figure remarquable formée par des étoiles brillantes.

        Au cœur de la constellation siège la nébuleuse d’Orion, visible à l’œil nu et pouponnière de nouvelles étoiles, que nous avons décrite à plusieurs reprises.

        Orion permet également de situer d’autres astres : nettement au dessus d’elle se situe Aldébaran, une géante orangée, étoile la plus brillante de la constellation du Taureau. En tirant une ligne vers l’ouest à partir de l’axe Bellatrix-Bételgeuse, on trouve Procyon (alpha du Petit Chien) et en prolongeant la ligne de la ceinture vers le sud-ouest, on tombe sur Sirius (alpha du Grand Chien).

        Rappelons que ces constellations qui ont une utilité certaine pour se repérer sur Terre ne sont en réalité que des constructions théoriques puisque les différentes étoiles qui les composent n’ont aucun point en commun : seules leurs luminosités différentes et leurs distances variables donnent cette impression de proximité.

Crédits-photo : Adam Block

 

 

LE GRAND AMAS GLOBULAIRE D’HERCULE

 

amas fermé
grans amas d'Hercule

 

      Les amas globulaires qui encerclent la Voie lactée sont parmi les plus anciens objets astronomiques de notre entourage car contemporains de la formation de notre galaxie. Le grand amas d’Hercule (M73) est situé à environ 25 000 années-lumière de nous et s’étend sur une région de 150 années-lumière. Il possède en son sein de nombreuses étoiles jeunes ce qui est tout à fait inhabituel pour un amas aussi ancien (environ 14 milliards d’années).

        Renfermant plusieurs centaines de milliers d’étoiles réparties dans un espace plutôt réduit, il en ressort que, vers son centre, Hercule offre une densité d’étoiles inédite : plusieurs centaines d’entre elles peuvent se situer dans un cube de 3 années-lumière de côté (pour mémoire, l’étoile la plus proche du Soleil, Proxima du Centaure, est à plus de 4 années-lumière de lui). Les ciels de cet endroit doivent être particulièrement féériques !

        L’amas renferme donc des étoiles anciennes à dominante jaune et d’autres beaucoup plus récentes, des géantes bleues. La majorité des scientifiques pense que ces dernières ne sont pas nées dans l’amas mais ont été capturées par lui. Pour info, la galaxie qu'on aperçoit en arrière-plan, en haut et à gauche du cliché, est NGC 6207.
      En 1974, un message aux éventuels extraterrestres peuplant la région d'Hercule a été envoyé à partir du grand télescope d’Arecibo (hélas aujourd’hui détruit) : réponse espérée (si elle est immédiate) dans environ 50 000 ans…


Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

NUAGE MOLÉCULAIRE BARNARD 68

 

globule de bok
nuage moléculaire Barnard 68


        D’une taille d’une demi-année-lumière et situé à environ 500 années-lumière de nous, donc assez proche, Barnard 68 s’observe en regard de la constellation du Serpentaire (ou Ophiuchus en latin). C’est un nuage moléculaire c’est-à-dire un objet précurseur de la formation d’étoiles (les scientifiques parlent alors d’un globule de Bok).

        À présent parfaitement identifié, Barnard 68 a longtemps été considéré comme un « trou dans le ciel » ce qui est facilement compréhensible en observant la photo ci-dessus où il apparaît comme une tache sombre sur fond de ciel étoilé. Le mécanisme de formation de ce type de nébuleuses est assez mal compris mais on pense qu’il recèle une grande concentration de gaz moléculaire et de poussière absorbant toute la lumière des étoiles situées en arrière-plan. C’est probablement un des lieux les plus isolés et les plus froids de l’univers (16 kelvins).

        Dans quelques centaines de milliers d’années, Barnard 68 va vraisemblablement s’effondrer sur lui-même sous la pression des forces gravitationnelles et concourir à terme à la formation d’étoiles nouvelles.


Image Crédit: FORS Team, 8.2-metre VLT Antu, ESO
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 

NÉBULEUSE PLANÈTAIRE NGC 7027

 

nébuleuse planétaire, Croix Du Nord, Deneb
NGC 7027

         Une nébuleuse planétaire, rappelons-le, n’a strictement rien à voir avec une planète : il s’agit en fait des enveloppes en expansion d’une étoile en fin de vie, passant (comme le fera notre Soleil) du stade de géante rouge à celui de naine blanche. L’appellation – impropre – n’a été maintenue que par souci de continuité historique.

      NGC 7027 qu’on peut voir sur la photo ci-dessus est une nébuleuse planétaire revêtant une forme étrange. L’étoile qui lui a donné naissance a explosé il y a environ 600 ans, une période de temps durant laquelle l’astre mourant a éjecté plusieurs coquilles externes qui apparaissent en bleu sur le cliché. Plus récemment, et sans que l’on sache pourquoi, elle a commencé à expulser de la poussière et du gaz (en rouge) ce qui a donné naissance à un motif rectangulaire.

      Malgré la qualité des clichés du télescope spatial Hubble (mais, peut-être son successeur James Webb donnera-t-il la réponse), il est impossible de savoir quel objet se trouve au centre de cette nébuleuse. L’hypothèse privilégiée par les scientifiques est que l’on a ici affaire à une binaire serrée avec une étoile projetant du gaz sur sa compagne à partir d’une orbite totalement irrégulière.

        Distante d’environ 3000 années-lumière, NGC 7027 se discerne en regard de la constellation du Cygne, ensemble stellaire théorique également appelée la Croix du nord et au sein duquel se situe la supergéante blanche variable Deneb.


Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U

 

 

LE SYSTÈME DE RHO OPHIUCHI

 

Antarès, tête de cheval bleu
Rho Ophiuci et son voisinage

 


        Il s’agit d’un centre de formation stellaire parmi les plus proches de nous puisqu’il se situe à environ 400 années-lumière, en regard de la constellation d’Ophiuchus (également nommée constellation du Serpentaire), juste au dessus de celle du Scorpion.

        L’étoile Rho Ophiuchus – en réalité une binaire - domine ce paysage grâce à la nébuleuse par réflexion qui colore l’ensemble en bleu (à gauche du centre de l’image). On distingue également une nébuleuse par émission rouge (en haut et à gauche) teintée de nombreux filaments de poussière.

        En dessous de Rho Ophiuchi et toujours à gauche, on peut apercevoir Antarès, une binaire dont la composante la plus brillante est une supergéante rouge en fin de vie. En haut de l’image on trouve IC 4592, appelée la nébuleuse de la tête de cheval bleue que nous avons déjà évoquée il y a quelques mois et dont la couleur est due à la réflexion par une poussière peu dense de la lumière des étoiles voisines. Enfin, sur la droite de la photo, s’étend, mais moins lumineuse, la nébuleuse par réflexion Sharpless 1.     

        Cette région relativement proche est un lieu d’étude prisé par les scientifiques pour l’observation des étoiles de faible masse ainsi que celle des naines brunes.



Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U

 

 

 

TRANCHE GALACTIQUE

 

galaxie vue de profil (par la tranche) / galaxie du Fuseau
NGC 5866

        L’image ci-dessus semble étrange tant cette galaxie (NGC 5866) apparait fine et anormalement mince (d’où son nom de galaxie du Fuseau). En fait, la plupart des galaxies présentent un aspect identique lorsqu’elles sont observées par la tranche.

        Située à 46 millions d’années-lumière, en regard de la constellation du Dragon (elle-même proche de celle de la Grande Ourse), NGC 5866 est perçue comme une galaxie lenticulaire. Les brillantes étoiles de son disque donnent à l’ensemble un reflet bleuté sur fond de multiples filaments de poussière et de gaz rouge sombre. Au-delà de toute cette poussière, de jeunes étoiles bleues contrastent avec le centre peuplé d’étoiles anciennes, plus jaunes comme il se doit. NGC 5866 présente vraisemblablement une structure en anneaux impossible à caractériser ici en raison de son orientation. : il s’agirait donc peut-être d’une galaxie spirale. Bien que de taille voisine de celle de notre Voie lactée, la lumière met environ 60 000 ans pour la traverser d’un bord à l’autre (90 000 ans pour notre galaxie).

        La plupart des galaxies présentent un disque aussi mince : l’explication en est que, à l’origine, leur nuage de gaz initial a vu ses molécules entrer en collision tandis qu’il se mettait à tourner autour de ce qui allait devenir le centre galactique.


Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

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GALAXIE MASSIVE

 

galaxie massive
NGC 2841

        Située en regard de la constellation de la grande Ourse, à près de 46 millions d’années-lumière de nous, NGC 2841 est une des galaxies spirales les plus massives actuellement connues. D’un diamètre de 150 000 années-lumière, elle est presque deux fois plus grande que la Voie lactée.

        On y distingue sans peine un volumineux disque galactique de couleur jaune qui en fait une galaxie active de type Seyfert (c’est-à-dire un objet astronomique doté d’un noyau abritant un trou noir central supermassif, source ici d’une des plus grandes émissions de rayonnement électromagnétique connue). Ses bras spiraux sont très resserrés et l’on peut y percevoir, entre d’immenses masses de poussière, de jeunes étoiles bleues et quelques pouponnières d’étoiles de couleur rose.

        Toutefois, le nombre total de jeunes étoiles de NGC 2841 est, compte tenu de sa taille, finalement plutôt restreint. Les scientifiques pensent que, par le passé, cette galaxie a été l’objet d’une intense formation d’étoiles qui a en grande partie épuisé la matière nécessaire à la création stellaire. Cette hypothèse est confortée par le fait qu’on y voit peu de nébuleuses par émissions, c’est-à-dire des nuages de gaz ionisé absorbant la lumière de nouvelles étoiles très chaudes. On y a récemment repéré quatre supernovas.
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Crédits image : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 

PLUTON VUE PAR NEW HORIZONS

 

Pluton en vraies couleurs
Pluton par New Horizons

 

        Pluton, jadis la neuvième planète du système solaire, a été rétrogradée en planète naine en 2006, une décision qui ne fait d’ailleurs pas l’unanimité chez les astronomes. En 2015, la sonde américaine New Horizons l’a survolée et en a pris de superbes photos dont celle-ci-dessus qui a nécessité plusieurs années pour en décrypter les données brutes.

        Sur cette photo qui, pour la première fois, nous donne les couleurs véritables de la planète naine, on peut distinguer, la grande plaine baptisée Sputnik Planitia dont le polissage étonnant est dû à sa constitution en vaste glacier d’azote. Contrairement à ce que l’on pensait, la surface de Pluton est bien plus complexe, constituée d’un sol aux couleurs multiples. On y trouve de nombreux types de glaces : azote mais aussi méthane, éthane et monoxyde de carbone. Des montagnes hautes de près de 3500 m y ont été repérées tandis que la quasi-absence de cratères suggère que la surface de l’astre est certainement récente.

        Pluton possède cinq satellites naturels, le plus volumineux étant Charon dont le diamètre fait un peu plus de la moitié de celui de la planète naine.



Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech.

 

 

PETIT NUAGE DE MAGELLAN
 

galaxie naine satellite de la Voie lactée, amas globulaire 47 Tucanoe
petit nuage de Magellan

 

           Emmenés par le navigateur portugais Magellan, les premiers occidentaux à faire le tour de la Terre furent étonnés lorsqu’ils naviguaient dans l’hémisphère sud par la présence de deux grandes taches laiteuses dans le ciel clouté d’étoiles car loin – forcément – de toute pollution lumineuse. Elles furent popularisées sous le nom de « nuages de Magellan ».

        Il s’agit en fait de deux galaxies satellites de notre Voie lactée. Sur la photo ci-après, on peut apercevoir le « petit nuage », une galaxie irrégulière qui s’étend en réalité sur plus de 15 000 années-lumière. Située en regard de la constellation du Toucan, à plus de 20 000 années-lumière de nous, elle renferme plusieurs centaines de millions d’étoiles et est vraisemblablement une ancienne galaxie spirale barrée complètement déformée par les forces gravitationnelles dues à la présence de notre galaxie.


        Le petit nuage est relié au Grand nuage de Magellan (situé quant à lui 20° plus à l’est) par un pont d’étoiles et de gaz, lui aussi la conséquence des forces de marée galactique de la Voie lactée. Sur la photo, en haut et à droite, on distingue également l’imposant amas globulaire 47 Tucanae (un million d’étoiles) situé à environ 13 000 années-lumière.



Auteurs et éditeurs : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 


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Publié le par Céphéides

DE L’ASTRONOMIE : Téthys, nébuleuses et galaxies

Voici quelques courts articles parus sur le site Facebook du blog

 

 

TÉTHYS

 

satellite de Saturne
Tethys

 

 

De densité égale à celle de l’eau, Téthys est une des plus grosses lunes orbitant autour de Saturne avec un diamètre d’environ 1000 km. Sa surface est essentiellement composée de glace. Elle est constellée de cratères et de fissures sauf en quelques régions de couleur sombre qui indiquent que ce satellite saturnien a autrefois possédé une activité interne expliquant une remontée de terrains plus anciens.


        Ses pôles paraissent plus brillants que le reste de son sol, ceci étant probablement en rapport avec les éclats de glace situés dans les petits cratères qui s’y trouvent.


        Téthys affiche une extraordinaire cicatrice sous la forme d’un immense cratère d’impact (400 km de diamètre soit les 2/5 de la planète) appelé Odyssée. Celui-ci se trouve sur l’hémisphère faisant face au sens de la marche de la lune sur son orbite, comme on peut le voir sur la photo prise en novembre 2016 par la sonde Galiléo volontairement détruite peu après. Le cratère s’est progressivement aplati avec le temps pour adopter la forme sphérique de sa victime.


        Bien des satellites de cette taille subissant un tel choc se seraient désintégrés sous la puissance de l’impact et le fait que la petite planète poursuive encore aujourd’hui son périple autour de la géante gazeuse relève presque du miracle.


.Crédit Image : Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA

 

 

NÉBULEUSE DE LA TARENTULE


 

nébuleuse 3 Doradus et supernova r 136
nébuleuse de la Tarentule


        Le grand Nuage de Magellan est une galaxie naine située à environ 170 000 années-lumière de nous : comptant plus de 30 milliards d’étoiles, elle semble en orbite autour de la Voie lactée avec laquelle elle fusionnera dans 2 milliards d’années.


        C’est en son sein qu’on peut observer l’immense nébuleuse de la Tarentule, considérée comme la plus grande et la plus violente région de formation stellaire de tout le groupe local de galaxies. Cataloguée 3 Doradus, elle s’étend sur plus de 1000 années-lumière. En son centre, on a longtemps cru qu’il n’existait qu’une seule étoile géante avant que l’on comprenne que les vents stellaires, les radiations intenses et le choc de supernovas (R 136) façonnent en réalité une immense pouponnière d’étoiles entourée des filaments de l’araignée. C’est à cet endroit qu’on trouve les étoiles les plus chaudes, les plus massives et les plus brillantes jamais observées.


        Cette nébuleuse est si étendue que si elle se trouvait aussi proche de nous que la nébuleuse d’Orion (que nous avons déjà évoquée), elle occuperait la moitié de notre ciel !


Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

CRÉATION D’ÉTOILES PRÈS DE LA NÉBULEUSE DE LA CARÈNE
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NGC 3572
nébuleuse de la Carène



        Le peu étudié amas d’étoiles NGC 3572 se situe à proximité de la nébuleuse de la Carène. Cette dernière, bien que quatre fois plus grande que la célèbre nébuleuse d’Orion, est bien moins connue en raison de sa position éloignée dans l’hémisphère sud.


        Les étoiles nouvelles de NGC 3572 sont visibles dans le bas de la photo. Le grand nuage de gaz situé au dessus représente le reste de la nébuleuse où elles ont pris naissance. Située à près de 9000 années-lumière de nous, cette nébuleuse s’étend sur environ 100 années-lumière. Mais tout finit par passer : le nuage de gaz disparaitra dans plusieurs millions d’années tandis que les étoiles nouvellement créées mettront un milliard d’années à se disperser. Dès lors, il ne sera plus possible de les relier entre elles et on ne saura plus qu’elles sont nées ensemble.


Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

NÉBULEUSE DE LA MÉDUSE

 

rémanent de supernova - Sharpless 249 - Mu et Eta des Gémeaux
nébuleuse de la Méduse



        Cette superbe nébuleuse est située à environ 5000 années-lumière de nous, en regard du bord de la constellation des Gémeaux. Il s'agit du rémanent d'une étoile massive ayant explosé il y a plus de 30 000 ans. Elle est encadrée par deux étoiles très brillantes, Mu et Eta des Gémeaux.


        Le nuage de débris en expansion recèle en son centre ce qui reste de l'étoile de départ, à savoir une étoile à neutrons témoignant de la taille d'au moins 8 masses solaires de l'astre originel. On peut également observer, en haut et à gauche, une nébuleuse par émission (Sharpless 249). L'ensemble abrite des atomes d'hydrogène (en vert), d'oxygène (en bleu) et de soufre (en rouge). Cette matière,dans le futur, sera probablement le constituant de nouvelles étoiles.
 


Crédits : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

M 106, GALAXIE SPIRALE DES CHIENS DE CHASSE
 

M106 - NGC 4258 - galaxie de Seyfert - maser
galaxie des Chiens de chasse


        Voici encore l’exemple d’une belle galaxie spirale, M106 (également dénommée NGC 4258). Large de 80 000 années-lumière, elle se situe en regard de la constellation des Chiens de Chasse (près de la constellation de la Grande Ourse) à environ 23,5 millions d’années-lumière de nous. Bien que lointaine, on connaît précisément sa distance grâce à un phénomène naturel appelé maser qui est une émission de micro-ondes. Il s’agit là d’un phénomène très rare caractérisé par la production de molécules d’eau engendrée par les nuages moléculaires qui tourbillonnent autour du noyau actif de la galaxie.

        Le centre de M 106 rayonne activement en rayons X et ondes radio : on a en effet affaire ici à un superbe représentant de galaxie dite de Seyfert où de fantastiques quantités de gaz plongent dans un trou noir central massif. M 106 se caractérise également par des bras spiraux bleutés riches en étoiles nouvelles associés à des trainées de poussière marbrées de rouge qui s’effilochent vers le bulbe.


Auteurs et éditeurs : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

S4714, L'ÉTOILE LA PLUS RAPIDE DE LA GALAXIE


 

Trou noir central Voie lactée, étoile ultrarapide S4714
Sagittarius A au centre de l'image

       

       Situé à 27 000 années-lumière de nous, en plein centre de notre galaxie, siège un trou noir supermassif de plus de 4 millions de masses solaires (Sagittarius A). Autour de lui gravitent quelques étoiles dont la proximité avec ce monstre cosmique accélère considérablement la vélocité.


        Les astrophysiciens de l'Université de Cologne (Allemagne) ont récemment détecté une étoile baptisée S4714 dont la vitesse de déplacement est faramineuse : 86 millions de km/h (23 930 km/s), soit 8% de la vitesse de la lumière. Les anglo-saxons appellent ces étoiles soumises aux gigantesques forces de marée dues à la proximité d'un trou noir des «squeezars» (de squeeze : écraser, presser et star : étoile).


        Pourquoi ces étoiles si proches du trou noir ne tombent-elles pas dedans ? Parce que c'est leur vitesse de révolution qui les maintient en orbite. Le même mécanisme prévaut partout dans l'univers, y compris dans notre système solaire : si la vitesse de la Terre devait être sensiblement freinée, elle tomberait en effet dans le Soleil....


        Quant à notre Soleil situé en périphérie de la Galaxie, il ne tourne autour du centre qu'à la vitesse de 230 km/s, (une misère par rapport à S4714) et il met environ 226 millions d'années pour faire le tour de nôtre galaxie : depuis que celle-ci existe, notre étoile en a déjà fait 18 fois le tour.



Photo : Sagittarius A, le trou noir de la Voie lactée, au centre de l’image (sources : phys.org)

 

 

LA NÉBULEUSE DU CÔNE ET SON VOISINAGE

 

étoile S Mon - nébuleuse de la fourrure de renard - constellation de la Licorne
nébuleuse du Cône

 


          La nébuleuse du Cône située à l’extrême gauche, en haut de la photo, revêt une apparence étrange avec cette sorte de traînée ressemblant à celle qu’une balle ferait dans un support gélatineux : les scientifiques n’ont jusqu’à présent trouvé aucune explication à cet aspect bizarre.

          On en sait un peu plus sur le voisinage. La plus brillante des étoiles de la région, sur la droite de l’image, est appelée S Mon avec son halo de lueur bleue qui provient de la réflexion de la poussière illuminée par elle. Située à 2500 années-lumière de nous, elle fait partie d’un amas ouvert récent dont les étoiles finiront par progressivement se séparer. En dessous d’elle on peut observer une nébuleuse très particulière évoquant la fourrure d’un renard d’où son nom.

          L’ensemble de la région baigne dans une luminosité rougeâtre due à la poussière qui renvoie la lumière mais aussi à de l’hydrogène gazeux ionisé. Dans le bestiaire des constellations (dont on rappelle qu’elles ne sont que des constructions théoriques uniquement visibles de nôtre planète), on se trouve ici en regard de celle de la Licorne laquelle, située au niveau de l’équateur céleste, est observable depuis presque tout le globe terrestre à l’exception des pôles.

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Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

SŒURS GALACTIQUES
 

galaxies spirales - pont gravitationnel -
NGC 4298 et NGC 4302


       

     À environ 55 millions d‘années-lumière de nous coexistent deux galaxies interagissant l’une avec l’autre. En regard de la constellation de la Chevelure de Bérénice, elles font partie du superamas galactique de la Vierge.


        Celle de gauche sur la photo (NGC 4298) est vue par la tranche et mesure environ 87 000 années-lumière de diamètre, une taille voisine de celle de la Voie lactée. Il s’agit d’une galaxie de type Seyfert c'est-à-dire qu’elle possède un noyau compact très brillant, très certainement en rapport avec la présence d’un puissant trou noir. Les galaxies de Seyfert, dites galaxies actives, sont la source de rayonnements électromagnétiques parmi les plus intenses de l’univers.


        Sa compagne (NGC 4302), à droite, est également une galaxie spirale mais, orientée dans un autre plan, elle livre à l’observation ses bras spiraux riches en étoiles nouvelles comme le prouve le cercle stellaire bleuté qui l’entoure. En revanche, son centre, comme cela est la règle, est composé d’étoiles plus anciennes d’où sa teinte blanc jaunâtre.


        Les deux galaxies sont distantes de moins de 40 000 années-lumière et s’influencent mutuellement. On peut ainsi distinguer une distribution irrégulière des étoiles de NGC 4302 et même un pont de marée gravitationnel la reliant à sa voisine.

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        La photo a été prise en 2017 pour fêter le 27ème anniversaire du lancement du télescope spatial Hubble le 24 avril 1990.


Image Crédit: NASA, ESA, M. Mutchler (STScI)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

LE TRIPLET DU LION
 

galaxie du Hamburger NGC 3628 - M65 - M66
triplet du Lion


       

     Voici encore des galaxies en interaction les unes avec les autres. Ces trois magnifiques galaxies spirales, situées en regard de la constellation du Lion, sont respectivement nommées NGC 3628 en haut et à droite, M65 à gauche et M66 en bas au milieu.


        Elles paraissent différentes car elles ne sont pas vues selon le même angle. NGC 3628 est visible par la tranche; Les deux autres galaxies, en revanche, sont inclinées de façon à ce que l’on puisse parfaitement distinguer leur structure spirale. Toutes trois sont le siège de trous noirs supermassifs.


        En raison de sa forme, NGC 3628 a été surnommée la galaxie du Hamburger. Elle est située à environ 38 millions d’années-lumière de nous. On peut distinguer des bancs de poussière qui parsèment son plan galactique. Son renflement discal est la conséquence des attractions gravitationnelles qui la lient aux deux autres.


        M65 se situe à environ 37 millions d’années-lumière tandis que M66 est un peu plus proche à 33 millions d’années-lumière. Cette dernière voit un de ses bras spiraux se détacher de son centre galactique, toujours en raison des importantes forces de marée gravitationnelles. Elle présente également la particularité d’avoir arboré récemment plusieurs supernovas (5 depuis 1973).


        Ces trois superbes galaxies se trouvant dans un champ réduit, elles sont particulièrement gratifiantes à observer, même à l’aide d’un petit télescope.


Image : Wikipedia France

 

 

GALAXIE DU MOULINET

 

galaxie de la Roue de feu - M101 - constellation de la Grande Ourse- ursus major
galaxie du Moulinet (ou de la Roue de feu)


       

            La galaxie du Moulinet (également appelée « Roue de feu »), cataloguée M101 dans la classification de Messier, est une immense galaxie spirale que l’on peut observer juste au dessus de la constellation de la Grande Ourse. Les céphéides qu’elle renferme ont permis d’estimer sa distance à 23 millions d’années-lumière.


          Elle est gigantesque car sa taille approche deux fois celle de la Voie lactée puisqu’elle s’étend sur 170 000 années-lumière. On estime qu’elle renferme plus de mille milliards d’étoiles réparties comme cela est habituel en étoiles anciennes au centre (d’où la dominante jaune orangé) et en étoiles bleues bien plus jeunes en périphérie, dans ses bras spiraux.


             Avant Edwin Hubble, lorsqu’on pensait que tout l’univers était contenu dans la Voie lactée, elle se distinguait sous la forme d’une « nébuleuse », tâche floue mais parfaitement visible. De nos jours, le télescope spatial Hubble en a dévoilé toute la magnificence.

 

Crédits-photo : cosmotography.com

 

 

 


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Publié le par Céphéides
Publié dans : #Évolution

DE L’ÉVOLUTION :le monde étrange des insectes

 

insecte et mimétisme
cicadelle Bocidium globulare

 

        Les lois de l’évolution sont souvent difficiles à comprendre, même pour ceux qui les abordent sans préjugés. Il est tout d’abord difficile pour le cerveau humain de concevoir l’extraordinaire pouvoir du temps, les centaines de millions d’années qui se sont écoulées depuis l’apparition sur notre planète des premiers organismes d’où proviennent aujourd’hui tous les êtres vivants (voir : distances et durées des âges géologiques ). Il y a ensuite la complexité de certains comportements animaux dont on a peine à croire qu’ils n’ont pas été d’emblée prévus comme finalisés (nous avons souvent eu l’occasion de l’évoquer dans ce blog) (voir par  exemple : comportements animaux et évolution).
        À l’aide de quelques exemples, je souhaiterais souligner l’incroyable faculté d’adaptation des insectes, ces petits compagnons de notre vie sur Terre, souvent négligés par l’homme, du moins lorsqu’il n’est pas directement concerné par leur présence plus ou moins agressive.

 

 

UNE ADAPTATION INTELLIGENTE

 

Une physiologie très spéciale

        Les insectes, avancent certains scientifiques, dominent la Terre et c’est probablement vrai si l’on considère par exemple l’omniprésence des fourmis à la surface du globe Ils ont su s’adapter  aux changements de leurs conditions de vie et, bien sûr, ils n’ont pas toujours été ce qu’ils sont aujourd’hui. Nous avons eu l’occasion d’écrire un article sur les insectes géants du carbonifère (voir : les insectes géants du carbonifère) qui, de nos jours paraîtraient totalement monstrueux. La diminution de la taille de ces animaux fut ici la conséquence d’un changement important dans l’atmosphère terrestre : la baisse du taux d’oxygène dans l’air ambiant. Les insectes ont donc dû s’adapter pour continuer à exister et, partant, développer des talents cachés. En voici quelques exemples :
   * la petitesse extrême pour devenir (presque) invisibles et échapper aux prédateurs. C’est le cas d’une guêpe parasite minuscule (mymaridae) puisque
espèce de guêpe
mymaridae
sa taille est inférieure à 2 mm, les mâles étant encore plus petits, mesurant au maximum 1,5 mm, soit le diamètre de deux cheveux. Ils vivent aux dépens d’insectes plus gros (cochenilles, punaises, etc.) qu’ils infestent pour pondre leurs œufs qui finiront par tuer leur hôte après s’en être nourri (un classique dans le mondes des insectes et assimilés).
   * la déformabilité : les blattes (6000 espèces différentes) sont les championnes des introductions difficiles. Elles possèdent en effet un exosquelette qui leur permet de s’aplatir et de franchir de minuscules interstices avant, une fois sortis, de filer à la vitesse de l’éclair (cinquante fois la longueur de leurs corps par seconde ce qui, ramené à l’échelle humaine, avoisine les 800 km/h…).
   * La vitesse : de nombreux insectes cherchent à échapper à un prédateur souvent bien plus gros qu’eux en développant des rapidités de déplacement qui, proportionnellement à leur taille, paraissent extraordinaires : le taon est un diptère (c'est-à-dire un insecte ne possédant qu’une seule paire d’ailes) qui peut atteindre l’incroyable vitesse en vol de 150 km/h ce qui en fait un des insectes les plus rapides. Par comparaison, une abeille peut néanmoins voler entre de 9 à 50 km/h.
        Au sol, le criquet pèlerin (Shistocerca gregaria) est un champion inégalé puisqu’il peut atteindre les 35 km/h tandis que pour le vol on soulignera les prestations d’un papillon, la noctuelle du maïs (Helicoverpa zea) qui peut quant à elle atteindre 25 km/h.
   * la puissance : c’est par exemple le cas du plus gros coléoptère connu, le scarabée Titanus giganteus  (Les coléoptères sont des insectes dotés d'élytres, c'est-à-dire d’ailes antérieures durcies protégeant les ailes véritables).  Titanus qui vit dans la forêt amazonienne, notamment en Guyane, peut atteindre près de 17 cm et ses mandibules sont assez puissantes pour casser en deux un crayon.

 

coléoptère
scarabée Titanus giganteus

 

   * un allongement de la durée de vie : c’est le cas de la cigale (insecte hémiptère) qui passe l’essentiel de sa vie sous forme larvaire dans la Terre. Magicicada septendecim vit dans l’est des États-Unis et est appelée la cigale dix-sept ans parce que c’est exactement le temps qu’elle passe enfouie dans le sol avant de sortir, de s’accoupler puis mourir. Le but ? Dix-sept ans n’est pas le fruit du hasard, du moins à l’origine : c’est un nombre qui n’est le multiple d’aucun nombre entier et, dès lors, il est rarissime que l’année de sortie des cigales coïncide avec un pic d’abondance de ses prédateurs. Sélection naturelle à l’évidence…
   * le saut en hauteur et on pense ici bien entendu aux puces et c’est effectivement la puce du chien (ctenocephalides canis) qui détient le record puisque, mesurant seulement 2 mm, elle est capable de sauter 25 cm soit 125 fois sa taille : elle se réceptionne sur ses pattes qui lui servent d’amortisseurs ce qui fait qu’elle ne se signale à son hôte que lors de sa piqure

 

 

Une morphologie adaptée

        D’autres insectes survivent à leurs prédateurs grâce à leur morphologie hautement spécialisée (obtenue évidemment par des millions de générations confrontées à la sélection naturelle). Ils peuvent alors adopter des moyens de défense (ou de dissuasion) très élaborés, le plus souvent par mimétisme müllérien dont on rappelle qu’il s’agit ici pour la potentielle victime de « copier » des attributs d’espèces toxiques afin de dissuader un éventuel agresseur (voir aussi : le mimétisme, une stratégie d'adaptation). En voici quelques exemples :
* les cicadelles sont des insectes hyménoptères dont il existe de nombreuses variétés : l’une d’entre elles, la cicadelle bocydium globulare qui vit en Amazonie ressemble à une sorte de petit hélicoptère avec des appendices en forme de boules sortant de son thorax (photo en en-tête) ; les entomologistes se sont longtemps demandé quel pouvait être l’avantage évolutif d’une telle apparence avant de se rendre compte que cela la faisait ressembler à un champignon parasite et toxique, une façon efficace de décourager les prédateurs.
* la nymphe du criquet présente une couleur qui est un avertissement de toxicité pour d’éventuels prédateurs. Le criquet pèlerin (Schistocerca gregaria) dont on connaît les ravages qu’il commet en Afrique change de couleur pour mieux se dissimuler en phase grégaire alors que le criquet égyptien (Anacridium aegyptium) voit ses couleurs et ses motifs se modifier afin de paraître plus effrayant.
* d’autres insectes comme la punaise bijoux (Chrysocoris stollii) affiche des couleurs vives et changeantes afin de dissuader un quelconque prédateur de l’attaquer, lui signalant ainsi qu’elle est toxique et désagréable à manger. Bien d’autres insectes utilisent des artifices identiques comme les membracides, petits insectes suceurs de sève qui possèdent des excroissances sur la partie dorsale antérieure du thorax (épines, cornes, ailettes, etc.) variant suivant les espèces et pouvant les faire ressembler à des fourmis en position d’attaque, une dissuasion souvent opérante.

 

Un comportement spécialisé

    Outre leur morphologie, les insectes ont su découvrir des comportements adaptés que nous trouverions certainement abominables dans nos sociétés mais qui leur permettent de survivre dans le petit monde terrifiant qui est le leur.

 

cannibalisme sexuel
mante religieuse

 

* le cannibalisme : tout le monde connaît le cannibalisme de la mante religieuse, cannibalisme sexuel au demeurant puisqu’il survient lors de l’accouplement : la femelle dévore le mâle en commençant par la tête puis en grignotant un ganglion nerveux qui « stimule » l’activité sexuelle de ce qui reste de son compagnon. En se laissant dévorer, le mâle se sacrifie en fait pour son espèce en améliorant sa descendance… Bien d’autres espèces d’insectes ont recours au cannibalisme : fourmis, guêpes, scarabées, mouches, etc. ne cherchant ainsi qu’à répondre à une compétition autour des différentes ressources du milieu. Mais plutôt que d’abandonner un cadavre, pourquoi ne pas profiter de ses qualités nutritives, du coup faciles d’accès ? D’un point de vue humain, cela peut paraître cruel mais il n’y a pas de cruauté dans la nature, seulement une lutte pour survivre et s’assurer la meilleures descendance possible. La nature est simplement indifférente.
*  l’ingestion des enfants : voilà une pratique difficile à appréhender pour l’esprit et pourtant, dans le monde des insectes, elle peut se comprendre. Un coléoptère nécrophage, nicroforus, est doté d’un odorat performant qui peut déceler la mort dès qu’elle survient ; il creuse sous le cadavre d’un oiseau ou d’un petit mammifère comme une souris afin de le dissimuler car la concurrence est rude avec les fourmis et autres diptères nécrophages. La femelle nicroforus estime alors la taille du cadavre et pond des œufs en conséquence. Toutefois, il lui arrive de se tromper ou que les conditions du milieu aient changé : afin de réguler sa descendance en fonction des ressources disponibles, elle n’hésitera pas à dévorer les larves surnuméraires… Ce n’est pas le seul insecte à avoir recours à ce type de comportement. Rien, jamais, ne doit se perdre.
* l’autolyse :   dans un précédent article (voir : insectes sociaux et comportements altruistes), nous avions abordé le « suicide » de certains individus appartenant à une société d’insectes (fourmis, termites, abeilles, etc.) et nous avions conclu que ces sacrifices apparents n’étaient jamais vraiment altruistes dans la mesure  où le bénéfice pour l’individu est presque toujours la transmission de ses gènes (les fourmis par exemple sont toutes stériles et génétiquement proches les unes des autres). Il n’en reste pas moins que, dans ces communautés bien soudées, des individus perdent « volontairement » leurs vies au profit de l’ensemble du groupe.
* le harcèlement sexuel :  ne jamais laisser la possibilité à un autre mâle de vous supplanter : c’est la règle d’or pour transmettre ses gènes. Les insectes ont « inventé » de nombreuses parades pour l’éviter : présence de crochets pour empêcher la femelle de se débarrasser du mâle durant la copulation (punaises d’eau), pose de bouchons dans le canal génital de la femelle après l’acte, organes reproducteurs en forme d’écouvillon pour éliminer toute trace d’une éventuelle autre semence, blocage de la tête de la femelle pour contrôler l’endroit où elle va pondre (libellule), etc.
* l’esclavage : c’est notamment chez les fourmis que l’on trouve cette aptitude à capturer des ouvrières d’autres fourmilières pour les ramener vivantes afin qu’elles deviennent une main-d’œuvre exploitable. Bien qu’elles émettent des phéromones différentes, ces prisonnières sont parfaitement intégrées au groupe et – détail surprenant – elles ne se rebellent pratiquement jamais
* la provocation délibérée : les pompiles sont des guêpes solitaires (donc des hyménoptères) dont la particularité est la chasse des araignées. Il en existe de nombreuses espèces (au moins 150 espèces rien que pour la France) comme la guêpe noire, un chasseur d’araignées hors du commun. La plus célèbre est toutefois la pompile chasseuse de mygales qui arpente les forêts tropicales. La mygale est une araignée qui ne tisse pas de toile mais chasse à l’affût puis, si besoin, à la poursuite. La guêpe pompile le sait et elle va se poster devant le terrier de la mygale et chercher à la faire sortir en frappant le sol avec ses pattes ou en voletant bruyamment. Le combat qui s’en suit est souvent à l’avantage de la guêpe (dans 2/3 des cas environ) qui paralyse l’araignée qui reste évidemment vivante. Bien que plus petite, la pompile est incroyablement forte et est capable de tracter le corps de la mygale parfois sur de longues distances jusqu’à son propre terrier (qu’elle retrouve toujours car elle a une mémoire photographique). Elle pourra alors pondre un œuf sur sa proie afin de nourrir la larve qui en émergera avec de la chair longtemps fraîche.

 

guêpe chasseur d'araignées
lutte à mort entre une pompile et une mygale

 

 

L’ÉVOLUTION EST TOUJOURS EN COURS

       Les millions d’espèces d’insectes, comme on vient de le voir, se sont adaptées au fil du temps afin de survivre mais il s’agit d’un combat permanent : face aux prédateurs qui inventent sans cesse de nouvelles armes d’attaques, ceux qui ne savent pas – ou ne peuvent pas – s’adapter sont appelés à disparaître…
Le cas désespérant de certaines lucioles
        Les insectes ne sont bien sûr pas les seuls à avoir organisé des conduites extraordinaires pour piéger les autres mais elles relèvent toujours des mêmes mécanismes évolutifs. L’araignée ogre (Araneus ventricosus) n’est évidemment pas un insecte puisqu’elle fait partie des arachnides mais elle sait attraper certains insectes, ses proies.
        En Chine, les lucioles Abscondita terminalis émettent de nombreux signaux lumineux de la mi-mai à la mi-juin afin de trouver des partenaires. Jusque là, rien d’extraordinaire. Les mâles envoient de rapides séries d’éclairs tandis que les femelles se signalent par des émissions isolées qui permettent aux mâles de les repérer et de les rejoindre : c’est alors qu’un piège mortel peut se mettre en place. L’araignée ogre précédemment évoquée capture un des mâles mais elle ne le tue surtout pas : les scientifiques ont pu mettre en évidence que l’araignée capture uniquement des mâles qu’elle enroule dans un cocon de soie avant de les mordre sans les tuer. Les lucioles mâles ainsi mordues continuent alors à émettre des signaux lumineux mais à une fréquence bien inférieure  qui se rapproche de celle des femelles : le piège peut alors se refermer sur d’autres mâles.
        Combien a-t-il fallu de millions d’années pour que cette technique de chasse s’implante durablement dans l’ADN du petit prédateur, combien de hasards, de retours en arrière, d’expériences ratées ? Et combien de temps faudra-t-il aux lucioles pour trouver la parade ?

 

Les araignées myrmécomorphes

mimétisme animal
araignée mymécomorphe
         Les fourmis sont incroyablement nombreuses et, d’une certaine manière, on peut dire qu’elles dominent le monde. Certaines araignées dites myrmécomorphes sont capables d’imiter une fourmi. Bien sûr, contrairement à l’insecte visé, elles ont huit pattes mais aucune importance, ces araignées dont le corps ressemble par ailleurs étonnamment à celui d’une fourmi, vont brandir leur première paire de pattes à la façon d’une paire d’antennes, certaines allant même jusqu’à secréter des phéromones qui peuvent (un temps) tromper les insectes. Le but de la manœuvre est de fondre par surprise sur une fourmi isolée sans éveiller les soupçons de ses autres congénères. La manœuvre est toujours risquée car les fourmis sont, elles-aussi de redoutables prédatrices. En réalité, le plus souvent, l’araignée myrmécomorphe se sert de son déguisement surtout pour échapper à ses propres prédateurs car de nombreux animaux trouvent les fourmis désagréables ou dangereuses à manger…
            Ces deux exemples nous prouvent que les luttes proies/prédateurs sont permanentes dans la nature et concernent toute la chaîne du vivant… sauf que la présence de plus en plus prégnante de l’homme risque de rebattre les cartes.

 

L’AVENIR EST INCERTAIN

 

        Comme on vient de le voir, l’Évolution, par le biais de la sélection naturelle, permet aux insectes d’élaborer de nombreuses stratégies pour subsister et se reproduire. Toutefois, comme pour toute forme de vie sur Terre, en cas de modification significative de l’écosystème qu’ils occupent, il leur faudra s’adapter et c’est là que le bât blesse car, si par le passé, des modifications parfois substantielles ont eu lieu, chaque fois, ils ont disposé d’un certain temps pour s’adapter (du moins les espèces qui ont pu survivre). Toutefois, depuis quelques siècles, l’homme modifie l’environnement de tous à une rapidité délétère…
           Lors de son voyage avec le Beagle qui allait déterminer ses réflexions sur l’évolution du vivant, Charles Darwin raconte l’anecdote suivante : le Beagle ayant fait escale au Brésil dans ce qui allait devenir la baie de Rio de Janeiro, il lui fut impossible de dormir la première nuit. En effet, bien que le bateau soit amarré à plusieurs encablures du rivage, un bruit permanent dominait tous les autres, une sorte de bourdonnement paroxystique dû à l’activité nocturne de millions d’insectes. Darwin revivrait aujourd’hui dans les mêmes conditions qu’il observerait une formidable différence car la présence de l’homme a gommé cette vie trépidante…
       Les insectes représentent 85% de la biodiversité animale et, selon l’estimation des scientifiques, il en existe 1,3 millions d’espèces décrites existant actuellement sur Terre avec plus de 10 000 nouvelles espèces découvertes chaque année (surtout dans les canopées des forêts tropicales, amazoniennes notamment). Pourtant, ces chiffres ne représentent que les insectes dûment identifiés puisqu’une extrapolation fondée sur des études récentes évalue le nombre total d’espèces d’insectes à environ 70 millions (dix milliards de milliards de ces animaux seraient vivants en même temps à un instant T…).
          L’action de l’homme sur la nature et son influence sur le dérèglement climatique ont pour conséquence principale que 90% des espèces d’insectes n’ayant pas encore été cataloguées auront disparu avant leur identification. Preuve s’il en était besoin que, en dépit de leur extrême faculté d’adaptation, le changement de leur environnement, contrairement à ceux des temps passés, va trop vite. La sélection naturelle ( ?) sera ici aussi impitoyable.

 

Sources :

 

            * Encyclopaedia Britannica

            * Wikipedia France, Wikipedia US

            * Pour la science, n° 564, octobre 2024

            * Science & Vie, Hors Série n° 308, juillet 2023

 

 

Images :

1) Bocidium globulare (source : Wikipedia)

2. guêpe Mymaridae (source : varietyoflife.com.au)

3. scarabée Titanus giganteus (source : ebay.co.uk)

4. mante religieuse (source : blogspot.com)

5. mygale contre pompile (source : Gentside Découverte)

6. araignée myrmécomorphe (source : natureyvelines.wordpress.com)

 

 

Mots-clés :  en construction

 

 

 


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Publié le par Céphéides
Publié dans : #astronomie

DE L'ASTRONOMIE : la tension de Hubble

expansion de l'univers

 

Dans un article plus ancien (l'expansion de l'Univers) nous avons eu l’occasion d’évoquer l’accélération de l’expansion de l’univers : Brian Schmidt, prix Nobel de physique en 2011 et, contrairement à l’opinion qui prévalait à l’époque, mit en effet en évidence que non seulement la vitesse d’expansion de l’Univers n’allait pas en ralentissant mais, bien au contraire, s’accélérait sans cesse. Cela n’allait pas de soi car on pensait jusqu’alors que si, depuis le Big bang, expansion il y avait, elle devait être forcément ralentie par les forces de gravitation. Comment expliquer cette apparente contradiction ? Quelles forces contraires pouvaient donc bien intervenir ? l’énergie noire si recherchée et jamais mise en évidence ? autre chose ?
Autre problème et non des moindres : pour calculer la vitesse de cette expansion, on a eu recours à deux grandes méthodes de mesure mais – et c’est là que le bât blesse – celles-ci donnent des résultats sensiblement différents (d’environ 8% d’écart entre les deux) au point que certains scientifiques en sont venus à douter de la validité de la physique classique ! On a appelé la divergence entre ces deux types de mesures, la « tension de Hubble » mais, ne nous affolons tout de même pas, il est possible que l’on n'ait peut-être pas besoin de reconstruire toute la physique moderne car, récemment, le télescope spatial James Webb (JWST) semble avoir relativisé les dites différences… Explications.

 

 

La constante de Hubble

 

C’est en l’honneur d'Edwin Hubble, le premier scientifique à avoir mis en évidence que l’univers s’étendait en dehors de notre propre galaxie et qu’il était en expansion, que l’on a appelé « constante de Hubble » (HO) cette vitesse d’expansion. La valeur de cette constante a été historiquement calculée à partir de deux paramètres s’appuyant sur des objets lointains : tout d’abord, le décalage vers le  rouge du spectre des galaxies qui s’éloignent de nous (le fameux Redshift des anglo-saxons)  et comme plus elles sont éloignées, plus ces objets s’éloignent vite, en négligeant leur vitesse propre.

 

Redshift, décalage spectral vers le rouge, fuite des galaxies
plus une galaxie est lointaine et plus le décalage vers le rouge de son spectre est intense car elle s'éloigne de plus en plus vite
Le deuxième moyen de calcul est de connaître la distance réelle de ces galaxies ce qui est plus sujet à caution, nous aurons l’occasion d’y revenir.
Dans les années 1950 et suivantes, la valeur de la constante de Hubble était estimée entre 50 et 100 km/s/Mpc (Mpc veut dire mégaparsec, soit un million de parsecs, le parsec étant une unité en astronomie valant 3,26 années-lumière), une valeur ramenée à 70 km/s/Mpc dans les années 2000.

 

 

Méthodes de mesure de l’expansion de l’univers

 

Au début du XXIème siècle, les scientifiques peuvent utiliser deux types principaux de mesure :
1. une méthode directe par l’observation des chandelles standards (les « phares de l’espace »), c’est-à-dire des objets astronomiques qui possèdent une
étoiles variables, calcul des distances galactiques, expansion univers
céphéides RS Puppi
luminosité connue, notamment les céphéides qui sont (voir sujet dédié) des géantes et/ou supergéantes jaunes dont l’éclat varie de façon connue et selon une période précise pour chacune d’entre elles. Il est alors possible de dresser une carte de ces céphéides, des galaxies qui les abritent et donc d’obtenir ainsi des mesures assez précises mais seulement dans un rayon de 30 Mpc car de simples étoiles, même géantes, comme les céphéides ne peuvent pas être observées sur de trop grandes distances.
Pour les galaxies plus éloignées (jusqu’à 400 Mpc), les scientifiques se tournent alors vers la mesure de luminosité des supernovas de Type Ia (qui ont une luminosité maximale standard) en appliquant la loi de Tully-Fisher qui établit une relation entre la luminosité intrinsèque d’une galaxie spirale et l’amplitude de sa courbe de rotation. Ces relevés sont difficiles à interpréter car parfois imprécis : tout dépend de la qualité de l’instrument d’observation.
Dans certains cas, on peut également avoir recours à l’étude des lentilles gravitationnelles : en observant les effets de ces lentilles où la lumière d’une galaxie lointaine est courbée par une galaxie intermédiaire, on peut estimer les distances et les vitesses de récession galactique, fournissant ainsi une autre mesure de HO.
2. l’observation du rayonnement diffus cosmologique « le rayonnement fossile » (voir l’article spécialisé) qui a validé le modèle cosmologique du Big bang est une deuxième possibilité : les programmes d’observation s’appuient alors sur  l’observatoire spatial de la NASA, le WMAP (pour "Wilkinson Microwave Anisotropy Probe") qui étudie l’anisotropie du rayonnement fossile (L'anisotropie est la caractéristique que possède un matériau dans lequel une certaine propriété physique varie avec la direction. Ainsi, un matériau anisotrope va présenter des attributs différents en fonction de son orientation.).

 

rayonnement fossile , staelkllite NASA WMAP 2012
fonds diffus cosmologique (NASA 2012)
Les scientifiques peuvent également se tourner vers le télescope spatial Planck de l’Agence Spatiale Européenne qui cartographie avec minutie les infimes variations de température du fond diffus cosmologique.
Seulement voilà : les résultats obtenus avec ces deux méthodes ne concordent pas vraiment : 73 km/s /Mpc avec la première méthodes contre 67 km/s/Mpc avec la seconde…  On a beau agiter le problème dans toutes les directions, les écarts de mesure sont significatifs (cinq écarts-types) et, jusqu’à peu, plus on étudiait de façon précise, plus on observait la réalité de la différence.

 

 

 

Le télescope spatial James-Webb semble rebattre les cartes

 

     Grâce au JWST (télescope James Webb) qui est spécialisé dans l’infrarouge, les scientifiques ont réalisé de nouveaux calculs portant sur dix galaxies proches en se basant pour chaque galaxie sur trois types d’objets astronomiques :
          1. une céphéide et donc une étoile aux variations régulières connues,
         2. une étoile carbonée de type C, c'est-à-dire une géante rouge dont la composition voit le carbone dominer à la place de l’oxygène et dont la particularité est de pulser sur des périodes de l’ordre de l’année, On peut donc s’en servir comme chandelle standard car elles ont des luminosités constantes dans le proche infrarouge justement accessible au JWST,
          3. une étoile dite TRGB (pour Tip of the Red Giant Branch) qui sont des géantes rouges de population II, c'est-à-dire très vieilles (elles ont souvent plus de 12 milliards d’années) et pauvres en métaux. Leur luminosité intrinsèque dans l’infrarouge est stable et bien définie : le JWST est ici aussi un instrument particulièrement performant pour leur étude.

 

les étoiles TRGB se trouvent en haut, sur la droite du diagramme de Hertzsprung-Russell (étoiles de type II)

 

     Voilà dont trois méthodes qui, grâce au nouveau télescope spatial permettent d’évaluer une nouvelle valeur pour le taux d’expansion de l’univers et elles vont toutes les trois dans le même sens : la valeur trouvée par le JWST avec les trois méthodes que nous venons d’évoquer aboutissent toutes à une valeur commune pour la constante de Hubble : environ 70 km/s/Psc ce qui est parfaitement compatible avec celle déterminée par l’étude du rayonnement fossile. Du coup, il n’existerait plus de tension de Hubble !

 

 

 

La « tension de Hubble » n’existe-t-elle vraiment plus ?

 

     Peut-on donc affirmer que la question de la vitesse d’expansion de l’univers est définitivement réglée par les dernières informations obtenues grâce au nouveau télescope spatial ? Les spécialistes de la question restent prudents et attendent la confirmation des résultats par de nouvelles mesures. Tout de même, les scientifiques reprennent espoir : il ne sera peut-être pas nécessaire de jeter aux orties le modèle global du Big bang qui prévaut encore aujourd’hui et, avec lui, la physique fondamentale telle qu’on la connait…

 

Sources ::

          * Encyclopaedia Britannica (tension de Hubble)

          * Wikipedia France, Wikipedia US (constante de Hubble)

          * futura-sciences.com (Est-ce la fin de la « crise » en cosmologie avec la tension de Hubble grâce au télescope James-Webb ?)

            * cieletespace.fr

 

Images :

1 expansion de l’univers (sources : amazon.fr)

2. Redshift (sources : BBC.co.uk)

3. céphéide (sources : trustmatscience.com)

4. fonds diffus cosmologique 2012 (Wikipedia)

5. diagramme de Hertzsprung-Russell et étoiles TRGB 'Wikipedia)

 

 

Sujets apparentés sur le blog

1. l’expansion de l’Univers

2. Hubble le découvreur

3. fonds diffus cosmologique

4. céphéides

5. étoiles géantes

 

Mots-clés : en construction

 

 


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Publié le par Céphéides
Publié dans : #astronomie

DE L’ASTRONOMIE : étoiles, planètes, météores, nébuleuses, superamas et galaxies

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L’ÉTOILE DE FEU

 

run-away-star, étoile en fuite, géante bleue variable, nébuleuse IC 405
AE Aurigae et son environnement

 

Loin de la Terre on peut observer AE Aurigae, l’étoile de feu (également appelée « l’étoile flamboyante »). Elle trône au centre d’une région qui, elle-même, paraît en feu. Bien sûr, il n’en est rien (pour qu’il y ait feu, il faudrait une présence abondante d’oxygène ce qui n’est pas le cas). C’est de l’hydrogène interstellaire contenant des grains de poussière riches en carbone qui donne cette impression de fumée.

       Située à environ 1500 années-lumière de nous, en regard de la constellation du Cocher, AE Aurigae est visible un peu à droite du centre de l’image. C’est une jeune étoile bleue si chaude que sa lumière arrache des électrons au gaz qui l’entoure et donne cette teinte rouge à la nébuleuse par émission voisine (baptisée IC 405). Il s’agit de ce que les anglo-saxons appellent une « run away star », c’est-à dire une étoile en fuite qui pourrait avoir été éjectée à la suite d’une collision entre deux systèmes d’étoiles binaires.

       AE Aurigae est une étoile bleue variable présentant des transformations éruptives irrégulières dites de type Orion. 23 fois plus massive que le Soleil, elle s’éloigne de nous à la vitesse radiale de 57 km/s. Elle ne possède aucun compagnon en raison de sa nature d’étoile en fuite.


Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 

EXPLOSION AU RALENTI

 

étoile de Wolf-Rayet, stade précurseur de supernova, MI-67
WR 124

 

Elle est située à environ 15 000 années-lumière de nous, en regard de la constellation de la Flèche. C’est une étoile de type Wolf-Rayet nommée WR 124. Nous avons déjà évoqué ce type d’objet, à savoir une étoile très chaude d’une masse équivalent à plusieurs dizaines de celle de notre Soleil et qui, durant une très courte période (environ un million d’années), crache sa matière sous la forme de vents solaires extrêmement rapides. Lorsqu’il ne reste plus qu’un noyau dénudé, l’étoile explose alors en supernova.

WR 124 (qu’on peut apercevoir au centre de l’image) est entourée par la nébuleuse qu’elle a créée (M1-67 est son appellation astronomique) qui s’étend sur plus de 6 années-lumière. WR 124 expulse un même nuage de matière depuis près de 20 000 ans sans qu’on connaisse réellement les raisons de ce ralentissement plutôt inhabituel. Elle nous offre en tout cas un superbe spectacle photographique.


Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U

 

 

 

JUPITER DANS TOUTE SA SPLENDEUR

 

planète géante gazeuse, système solaire
Jupiter par Juno

 

        La plus grosse planète de notre système solaire est longtemps restée un mystère. La sonde Juno lancée en 2011 par la NASA a pour but d’en savoir plus et depuis cette date elle tourne autour de la géante gazeuse. Dans cette photo composite prise d’assez près (lors du 17ème passage de la sonde), on peut distinguer la grande tache rouge (en haut à droite) qui est une immense tempête évoluant depuis des siècles et qui, selon les observations de la sonde, s’étendrait jusqu’à 300 km de profondeur, sa base étant plus chaude que son sommet. Des ceintures de nuages clairs entourent la planète alors que leur fait face une bande plus sombre contenant un curieux nuage ovale et blanc.

Juno a vu sa mission prolongée jusqu’en septembre 2025 tant elle est précieuse pour la compréhension de Jupiter mais cela seulement si elle arrive à résister à l’intense ceinture de radiations joviennes (ce qui, jusqu’à présent, semble le cas). La sonde a déjà permis de calculer que certains nuages sont épais de plus de 3000 km et que le champ magnétique de la planète – si utile pour protéger la Terre de certains astéroïdes – est étrangement irrégulier.


Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 

L’AMAS OUVERT DE LA CARÈNE

 

amas globulaire ouvert, amas stellaire ouvert
amas globulaire NGC 3324

 

À 7500 années-lumière du système solaire, en regard du bord de la constellation de la Carène, on peut apercevoir un étrange nuage cosmique sculpté par le rayonnement des jeunes étoiles de l’amas ouvert 3324. Rappelons qu’un amas ouvert regroupe quelques centaines d’étoiles toutes nées ensemble et liées par les forces gravitationnelles mais qui finissent par se séparer avec le temps. Les vents stellaires aidant, on peut voir des nuages de poussière se détachant sur le gaz atomique rendu luminescent par ces nouvelles étoiles.

Les différentes couleurs représentent des atomes ionisés différents : hydrogène en vert, soufre en rouge et oxygène en bleu. Dans quelques centaines de millions d’années, tout aura disparu et il sera impossible de savoir d’où venaient ces différentes étoiles.
 


Crédits photo : NASA (ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.)

 

 

 

GALAXIE GÉANTE

       

galaxie barrée géante (400 000 années-lumière de diamètre)
UGC 2885

 

 

        En début 2020, le télescope spatial Hubble nous a fait le cadeau de cette superbe photo d’UGC 2885, une galaxie immense, peut-être la plus grosse de notre espace local. Qu’on en juge : située en regard de la constellation de Persée à 232 millions d’années-lumière de nous, elle s’étire sur 463 000 années-lumière (pour mémoire la Voie lactée ne dépasse pas les 100 000 années-lumière). Du coup, elle contient beaucoup d’étoiles : on évalue leur nombre à deux mille milliards…

Au-delà de l’aspect esthétique de cette magnifique spirale barrée, un mystère demeure. La forme parfaite de la galaxie UGC 2885 nous apprend que, par le passé, elle a probablement vécu une existence relativement tranquille et n’a notamment pas eu à fusionner avec d’autres galaxies, un événement qui laisse toujours des traces. Du coup, une question s’impose aux scientifiques : pourquoi est-elle si grosse ? Pas de réponse pour l’instant mais les astronomes n’ont pas dit leur dernier mot : ils vont compter les amas stellaires en périphérie de la géante. S’ils sont nombreux, cela voudra certainement dire que, dans un passé lointain, UGC 2885 a quand même phagocyté de nombreuses petites galaxies.


Crédit-photo : UGC 2885 photographiée par Hubble © NASA/ESA/B. Holwerda (University of Louisville) in revue Ciel & Espace (www.cieletespace.fr)

 

 

LES LYRIDES

 

météores, radiant météorique, Deneb (alpha du Cygne)
un météore des Lyrides et l'étoile Deneb

 

Chaque année vers la fin du mois d’avril, et pour une durée d’une dizaine de jours, notre planète traverse une zone de l’espace où habite un important essaim de météores : c’est un moment où l’on peut admirer – pour peu que le ciel soit dégagé et la Lune pas trop brillante – une pluie d’étoiles filantes, jusqu’à une vingtaine par heure au plus fort de la rencontre.

Cet essaim de météores s’appelle les Lyrides car son radiant se situe en regard de la constellation de la Lyre. Rappelons que le radiant d’un essaim de météores désigne le point de la voûte céleste d’où, par un effet de perspective, il semble provenir (par exemple, Persée pour les Perséides et, ici, la lyre)

Sur la photo ci-dessus fournie par la NASA, le photographe était en train d’observer la grande nébuleuse dite « Amérique du Nord » du côté de la constellation du Cygne lorsqu’un des météores des Lyrides est venu zébrer le ciel. L’étoile que, dans la partie supérieure de sa trajectoire, notre météore donne l’impression de frôler est Deneb (ou alpha du Cygne).

 

Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U

 

 

PROTOSUPERAMAS HYPERION

 

superamas, protosuperamas
Hyperion

 

Comment les galaxies se sont-elles formées ? Voilà une question à laquelle aimeraient bien répondre les astronomes. Pour cela, les scientifiques ont utilisé le Très Grand Télescope (VLT) au Chili pour étudier une partie du ciel nocturne et compter les galaxies lointaines, très lointaines, autrement dit lorsque notre univers était très jeune.

Ils ont ainsi mis en évidence une gigantesque agglomération de galaxies représentant approximativement 5000 fois la masse de la Voie lactée et s’étendant sur plus de 300 millions d’années-lumière. Il s’agit d’un protosuperamas (résultant de l’effondrement d’un groupe de galaxies jeunes sous l’effet de la gravitation pour créer des superamas) qu’ils ont nommé Hypérion.

Un protosuperamas est donc constitué de plusieurs superamas, eux-mêmes composés de plusieurs amas galactiques. Chaque amas de galaxies renferme des centaines de galaxies qui, à leur tour, sont composées de milliards d’étoiles : on comprend l’infinitésimalité de notre Soleil comparé à ces grands ensembles…

Dans l’image ci-dessus, les galaxies les plus massives sont représentées en blanc. Par contre, en bleu, ce sont les galaxies plus petites qui existent en grande quantité. Connaître ces dispositions anciennes qui ne nous sont perceptibles que par la limitation de la vitesse de la lumière alors qu’elles n’existent plus, est un moyen donné à l’Homme de comprendre l’évolution de l’Univers dans lequel il vit.

 

Visualisation : Crédit : ESO, L. Calçada & Olga Cucciati et al.
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

L’ŒIL DE SAURON

 

galaxie de Seyfert, trou noir central supermassif
NGC 4151

 

Il y a quelques mois, nous avions évoqué "l’œil de Sauron" comme étant le rémanent d'une supernova. Il en existe un autre qui se situe quant à lui en dehors de la Voie lactée.

Il s'agit d'une galaxie spirale à la forme très particulière (cf la photo ci-dessus) découverte par William Herschel le 17 mars 1787 et répertoriée sous le sigle NGC 4151. Observable en regard de la constellation des Chiens de chasse, NGC 4151 est une galaxie de Seyfert, c'est-à-dire une galaxie dont le centre très compact et très brillant émet d'intenses rayonnements électromagnétiques. L'explication en est très simple : NGC 4151 possède un gigantesque trou noir central supermassif, l'un des plus proches de notre galaxie. Ce trou noir en pleine expansion est en réalité double, ses deux éléments pesant respectivement 40 et 10 millions de masses solaires. Ils tournent l'un autour de l'autre selon une période de 16 ans.

De ce fait, l'apparence de NGC 4151 est bien particulière et ressemble à l’œil maléfique du Seigneur des Anneaux.
 

Crédits-photo : Wikipedia

 

 

LA GALAXIE DE BODE

 

M81, constellation de la Grande Ourse
galaxie de Bode M81

 

       Voici encore l’image d’une belle galaxie, celle-ci étant connue sous le sigle M 81 ou l’appellation de galaxie de Bode (du nom de son découvreur l’astronome allemand Johann Elert Bode le 31 décembre 1774). C’est une des galaxies les plus brillantes vues de la Terre.

Située en regard de la constellation de la Grande Ourse, elle est distante d’un peu moins de 12 millions d’années-lumière (estimation assez précise obtenue par l’observation par le télescope spatial Hubble d’une trentaine de céphéides). On peut observer son noyau jaune vif (abritant un trou noir de 40 à 60 millions de masse solaire) qu’entourent des bras-spirales bleutés et de vastes régions de couleur rose où se forment les nouvelles étoiles.

Ce qui la rend différente des autres galaxies spirales, ce sont de longues bandes de poussière cosmique qui traversent le disque galactique (notamment à gauche de son centre) et qu’on attribue à sa rencontre avec sa petite galaxie satellite M 82. Sa taille est légèrement inférieure à celle de la Voie lactée.

 

Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

UN PAYSAGE HÉTÉROCLITE

 

M78, NGC 2071, nébuleuse McNeil, ceinture d'Orion
nébuleuse M78


 

Au nord de la ceinture d’Orion, on peut observer la superbe nébuleuse M 78, ici située en plein centre de l’image. Elle est éloignée de nous d’environ 1500 années-lumière et cette nébuleuse par réflexion bleutée mesure quant à elle 5 années-lumière. Ce sont de toutes nouvelles et brillantes étoiles bleues de type spectral B qui lui donnent cette teinte si caractéristique.

À sa gauche se distingue une autre nébuleuse par réflexion, NGC 2071, tandis que des bandes sombres de poussière parsèment ce superbe paysage céleste. Sur la droite de M 78 on peut apercevoir une autre nébuleuse, dite nébuleuse Mc Neil, associée quant à elle à la formation d’une nouvelle étoile de type solaire, c’est-à-dire une naine jaune. L’ensemble de ces nébuleuses est entouré par d’immenses étendues d’hydrogène atomique repérables par leur couleur rouge.

M 78 n’est pas facile à observer : avec des jumelles et sous des conditions favorables, elle n’apparaît que sous la forme d’une toute petite tache. L’image ci-après a été obtenue après une longue exposition..

 

Crédit Image : Fabian Neyer
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

LE CRÉPUSCULE TOMBE SUR NGC 891

 

NGC 891, William Herschel (1784)
galaxie NGC 891 vue par la tranche

 

 

La bande sonore du film de John Carpenter, « l’étoile noire », est intitulée « quand le crépuscule tombe sur NGC 891 (When Twilight falls on NGC 891) » en raison de l’aspect étrange que lui donne une épaisse bande de poussière qui semble couper la galaxie en deux.

Située à environ 29 millions d’années-lumière de la Voie lactée, en regard de la constellation d’Andromède, NGC 891 est une grande galaxie spirale vue presque par la tranche et d’à peu près 100 000 années-lumière de diamètre. Elle a été découverte par William Herschel en 1784. C’est une galaxie active présentant un faisceau d’ondes radio probablement en rapport avec la présence d’un trou noir central.

Alors qu’elle devrait ressembler à notre propre galaxie, ce qui la rend particulière, c’est effectivement cet important banc de poussière qui la traverse. Cette poussière, bien visible sur l’image dessus, s’étend très au-delà de son disque central. On suppose qu’elle a été projetée hors du disque galactique en direction du halo par plusieurs explosions de supernovas. Très fine, cette poussière fait l’objet de l’attention des scientifiques car ce phénomène qui n’a été étudié que récemment reste encore très mystérieux pour beaucoup…
 

Crédit & Copyright: Jean-Charles Cuillandre (CFHT), Hawaiian Starlight, CFHT
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 


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Publié le par Céphéides
Publié dans : #astronomie

DE L’ASTRONOMIE : galaxies, nébuleuses, amas stellaires et rémanents

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LES SOURIS GALACTIQUES

 

fusion galactique
galaxies NGC 4676 A et B

 


     Il s’agit en fait de deux galaxies qui s’entredéchirent et donnent l’image assez curieuse ci-dessus. L’ensemble est catalogué NGC 4676 (A et B) et est situé à 300 millions d’années-lumière de nous, en regard de la constellation de la Chevelure de Bérénice.

     On a surnommé ces deux galaxies « les souris galactiques» en raison de leurs queues (créées par les effets de marée gravitationnels) qui s’étirent sur de très longues distances (plusieurs centaines de milliers d’années-lumière).

     Le choc frontal entre les deux galaxies s’est produit il y a plusieurs centaines de millions d’années mais l’immensité des espaces concernés est telle que les scientifiques estiment que cet étrange ballet va se prolonger encore plus d’un milliard d’années avant que la fusion définitive ne se fasse. Il est vrai que l’espace entre les étoiles est si grand qu’il n’y a aucune chance pour que deux d’entre elles se percutent lors de cette fusion, même dans les régions centrales pourtant relativement peuplées. En revanche, des masses de gaz et de matière peuvent se heurter et fusionner en donnant à chaque fois une ribambelle de nouvelles étoiles…

 

Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

HYADES ET PLÉIADES

 

amas stellaires ouverts
hyades et Pléiades

     La constellation du Taureau contient deux amas ouverts d’étoiles fort célèbres : les Hyades et les Pléiades.

     Sur la photo ci-dessus, on peut apercevoir les Pléiades, en haut à droite, groupe d’environ 3 000 étoiles mais ce sont les neuf plus brillantes, des étoiles bleutées dont la lumière diffuse au travers d’une fine poussière, qui ont donné son nom à l’amas. Situé à environ 400 années-lumière de nous, il devrait se disperser dans 250 millions d’années.

     En bas de l’image, au centre droit, on trouve l’amas des Hyades qui est beaucoup plus proche puisque situé à 150 années-lumière. Il est composé d’environ 300 à 400 étoiles mais les plus dominantes visuellement (et participant à la constellation) sont toutes des géantes rouges. C’est l’amas ouvert le plus proche de nous.

     Enfin, située apparemment au centre de l’amas des Hyades, se trouve Aldébaran qui est l’étoile la plus brillante de la constellation du Taureau mais qui n’a rien à voir avec l’amas : il s’agit d’une géante rouge en fin de vie située à 66 années-lumière de nous (donc bien plus près) et qui accessoirement est la 13ème étoile la plus brillante du ciel.
 

Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 

LES TREILLES D’EUROPE

 

satellite de Jupiter
Europe


     Europe, une des principales lunes de Jupiter, a été survolée et photographiée notamment par la sonde Galileo (1995-2003). L’aspect de la surface de la planète avait surpris : d’immenses failles entaillent la couche de glace donnant à l’ensemble un aspect de treillis qu’on avait quelque peine à expliquer.

     Récemment, les photos ont été retravaillées, notamment par une nouvelle calibration des couleurs : de ce fait, on perçoit Europe comme si l’on était en train de la survoler. Cette approche originale a conduit à une interprétation inédite des images, les longues entailles dans la glace laissant supposer qu’un océan immense se trouve en dessous d’elle.

     Un océan liquide dans tout ce froid ? Oui car il s’explique par les mouvements de marée que subit la planète dans son orbite elliptique autour de la géante gazeuse. Plus encore : bien que le rayonnement solaire soit ici très faible, l’influence de Jupiter sur sa lune pourrait fournir l’énergie nécessaire à la présence de la Vie. En tout cas, Europe est, avec Titan, satellite de Saturne, un des endroits du système solaire le plus propice à la recherche de la vie extra-terrestre : à la NASA, des équipes entières travaillent sur cette idée.

 

Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

(Voir aussi sur le blog : « Europe et Titan, des terres de vie ? » 

 

 

LA TÊTE DE SORCIÈRE

 

Rigel, étoiles T Tauri
nébuleuse de la Tête de Sorcière

 



     La nébuleuse de la Tête de Sorcière se situe à environ 800 années-lumière du système solaire. IC 2118 (son appellation astronomique) est une nébuleuse par réflexion qui n’est visible que grâce à la présence de Rigel, une supergéante bleue (dont la luminosité est 40 000 fois celle du Soleil) qui occupe le coin sud-est de la constellation d’Orion.

     Toutefois, le bleu de la Tête de Sorcière est non seulement dû à la couleur bleue de Rigel mais également au fait que le bleu du spectre de cette étoile est également diffusé par la fine poussière de la nébuleuse. Un phénomène bien connu sur Terre puisqu’il explique la couleur bleue du ciel : cependant, sur notre planète, ce sont les molécules d’oxygène et d’azote qui diffusent le bleu du spectre solaire.

     La Tête de Sorcière qui regarde fixement Rigel et, au-delà, le cosmos, est une zone de création d’étoiles puisqu’on en a repéré certaines qui seront bientôt sur la séquence principale de la classification stellaire (diagramme de Hertzsprung-Russel) ainsi que des étoiles T Tauri âgées de moins de 10 millions d’années.
 

Crédit Photo : Digitized Sky Survey (POSS II) ; traitement : Utkarsh Mishra
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

NGC 4921, LA GALAXIE ANÉMIQUE

 

céphéides, amas de Coma, Sydnet van den Bergh
NGC 4921

 



     NGC 4921 est une belle galaxie qui fait partie de l’amas galactique de Coma, en regard de la constellation de la Chevelure de Bérénice ; elle est située à environ 300 millions d’années-lumière de nous.

     Pourquoi anémique alors qu’elle est la plus brillante de son groupe de douze galaxies ? Parce que, en 1976, l’astronome canadien Sidney van den Bergh trouva qu’elle avait un taux de rayonnement très bas, des bras spiraux diffus et surtout qu’elle formait peu de nouvelles étoiles.

     Au centre de l’image, le noyau est lumineux et possède une bande centrale brillante. En regardant vers la périphérie, on rencontre d’abord un imposant anneau de poussière puis quelques amas d’étoiles bleues donc nouvellement formées. Vers l’extérieur, quelques galaxies naines compagnons sont visibles ainsi que d’autres galaxies lointaines en arrière-plan. Bien entendu, les étoiles qu’on observe sur cette photo font partie de la Voie lactée.

     Connaître exactement à quelle distance se trouve NGC 4921 nous serait très précieux car cela permettrait de mieux apprécier la vitesse d’expansion de l’univers visible. C’est l’objet d’une étude effectuée par le télescope spatial Hubble qui a photographié à plusieurs reprises des céphéides présentes dans cette galaxie puisque ces étoiles variables à la rythmicité parfaitement connue permettent d’estimer finement les distances dans l’univers..


Crédit-Photo : Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
Pris de vue : Hubble’s Advanced Camera for Surveys
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

CASSIOPÉE A

 

rémanent stellaire, étoile à neutrons
Cassiopée A


     Située en regard de la constellation de Cassiopée, dans l’hémisphère nord, à 11 000 années-lumière de nous, il s’agit des restes de l’explosion d’une supergéante rouge d’environ 8 masses solaires. Après étude de la vitesse d’expansion des couches éjectées par cette supernova, on estime que son explosion a eu lieu en 1667 (non observée à l’époque, elle ne fut identifiée qu’en 1947), soit il y a un peu moins de 12 000 ans en temps galactique.

     Cassiopée A est donc le rémanent d’un cadavre d’étoile. Le nuage de débris en expansion s’étend sur environ 30 années-lumière et montre des nœuds et des filaments encore chauds. Les différentes couleurs permettent de reconnaître le soufre (jaune), le silicium (rouge) le fer (violet) et le calcium (vert), tous éléments qui participeront à la formation de nouvelles étoiles. L’onde de choc externe, toujours en expansion, est de couleur bleue.

     Au centre, une tache brillante correspond à une étoile à neutrons, restes hyperdenses du noyau central de l’étoile. Cassiopée A est la source radio (émission d’une formidable quantité d’énergie électromagnétique dans la bande de fréquence des ondes radio) la plus intense de notre environnement après le Soleil. Ce rémanent est célèbre puisqu’il est le tout premier objet photographié par le télescope américain Chandra qui est un observatoire de rayons X.


Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

L’AMAS DE GALAXIES D’ANTLIA

 

amas galactiques, univers lointain
amas de galaxies d'Antlia


     Des galaxies il y en des milliards autour de nous mais regroupées en amas. Les plus proches sont les amas de la Vierge et du Fourneau et, en troisième position, l’amas d’Antlia (ou Abell S0636).

     L’amas d’Antlia est célèbre pour sa compacité mais aussi parce qu’il contient une grande proportion de galaxies elliptiques par rapport aux galaxies spirales. Situé à environ 130 millions d’années-lumière de nous, on peut l’observer en regard de la constellation de la Machine Pneumatique. Il comprend 237 galaxies et s’étend sur près de 2 millions d’années-lumière.

     Visibles sur la photo, on peut distinguer deux groupes principaux dans l'amas galactique d'Antlia, un en haut à gauche et le second légèrement en dessous du centre de l’image. Toutefois, toutes ces galaxies sont d’importance voisine et il n’existe pas de supergalaxie dominante (ou pas encore ?) susceptible d'attirer progressivement toutes les autres.

     Le ruban rouge de gaz qu’on aperçoit en haut et au centre gauche appartient à la Voie lactée et n’a évidemment rien à voir avec l’amas : il s’agit des dernières traces laissées par l’explosion ancienne d’une supernova.

    Cette photographie est assez rare puisqu'il s'agit d'une mosaïque prise en Nouvelle-Zélande qui a demandé environ 150 heures d’exposition sur une durée de plus de six mois. Un véritable exploit.


Image Crédit & Copyright: Rolf Olsen
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.
 

 

GALAXIES EN FUSION

 

forces gravitationnelles galactiques
ARP 194


     Normalement, lorsque des galaxies s’entrecroisent, des flambées de nouvelles étoiles apparaissent mais elles se cantonnent aux disques de ces galaxies, voire, dans certains cas, aux traînes engendrées par les forces de marée gravitationnelles.

     Ce n’est pas le cas d’ARP 194, une galaxie où des chapelets de nouvelles étoiles parsèment le pont qui l’unit à la galaxie située au-dessous. Cette photographie prise par le télescope spatial Hubble a été particulièrement étudiée par les scientifiques au moyen de simulations. L’explication la plus probable de ce phénomène plutôt inhabituel réside dans le fait que la galaxie du dessous a traversé l’autre au cours des 100 derniers millions d’années. De ce fait, un flux de gaz tombe à présent vers cette galaxie inférieure : la disparition de la turbulence créée lors de la collision a eu pour conséquence l’explosion de naissances stellaires.

     Dans environ un milliard d’années, ces galaxies vont fusionner pour n’en former plus qu’une seule, gigantesque, selon un processus que nous avons souvent évoqué ici.

 

Sources : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

GALAXIE DE SEYFERT M106

 

 

galaxie des Chiens de Chasse
M 106


     Les galaxies dites de Seyfert sont des galaxies spirales dont le noyau central est très compact et étincelant. Ce sont les sources de rayonnement électromagnétique les plus importantes de l’Univers. Longtemps restées mystérieuses, ces rayonnements extrêmes sont à présent corrélés à la présence d’un trou noir supermassif. Ce type de galaxies est également connu pour présenter de fortes émissions dans les domaines ultraviolet, infrarouge, radio et des rayons X. (l’autre source de rayonnements analogues est représentée par les quasars).

     M 106 (également notée NGC 4258) est une galaxie spirale située en regard de la constellation des Chiens de Chasse. Située à un peu plus de 20 millions d’années-lumière de nous, elle s’éloigne à la vitesse de 537 km par seconde. Son diamètre est le 1/3 de celui de notre Voie lactée, soit environ 30 000 années-lumière. Sur l’image, on distingue parfaitement ses bras spiraux avec de nombreuses régions de formation d’étoiles bleues très chaudes et très jeunes entourées par des nuages rouges de gaz ionisé.

     M 106 est classée galaxie de type Seyfert en raison de son fort rayonnement dans le domaine des ondes radio.


Crédits-Photo : NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), and R. Gendler (for the Hubble Heritage Team)

 

 

 


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mise à jour : 18 juin 2024

 

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Publié le par Céphéides
Publié dans : #astronomie

DE L'ASTRONOMIE : les étoiles Wolf-Rayet

étoile Wolf-Rayet WR 124

étoile Wolf-Rayet WR 124

  En 1876, à l’observatoire de Paris, deux astronomes français, Charles Wolf et Georges Rayet s’interrogèrent sur la nature de trois étoiles étranges situées en regard de la constellation du Cygne. Étranges car la spectrométrie (une technique encore balbutiante) révélait qu’elles étaient différentes de toutes les autres étoiles observées : leur spectre présentait des bandes étroites de couleur (spectre d’émission) au lieu de spectres continus de  presque toutes la gamme des couleurs (spectre d’absorption). Comment expliquer cette étrangeté ? Débutait ainsi une énigme qui allait occuper les scientifiques durant de nombreuses décennies. Récemment le télescope spatial James Webb nous en a appris un peu plus sur ces objets si particuliers.

 

 

Les étoiles Wolf-Rayet


      On sait aujourd’hui que les étoiles Wolf-Rayet sont en réalité les descendantes des étoiles de type spectral O ou B, c’est-à-dire les étoiles les plus massives existantes puisque leur masse est comprise entre 10 et plus de 200 masses solaires (la plus massive jamais observée, R136a1, située en regard de la constellation de la Dorade, atteint 315 fois la masse du Soleil).

 

        Rappelons que le type spectral d’une étoile est caractérisé par quatre éléments : sa température de couleur, sa gravité de surface, sa masse et sa luminosité, des éléments qui sont liés entre eux mais difficilement mesurables directement.

 

       La couleur d’une étoile, comme nous avons déjà eu l’occasion de l’évoquer (voir le sujet "la couleur des étoiles") est en rapport avec sa température : allant du rouge (les « moins » chaudes) aux bleues et violettes. En effet, plus un corps est chaud, plus les photons qu’il émet sont énergiques
étoile géante bleue
étoile de type B
et, parallèlement, plus leur longueur d’onde est faible. Les étoiles de type spectral B sont de couleur bleue tandis que celles du type spectral O sont violettes, donc les plus chaudes (avec parfois une température de surface qui peut atteindre 100 000K). C’est précisément en étudiant la relation entre la luminosité et la température que fut bâti le diagramme de Hertzsprung-Russell (diagramme HR) qui est en quelque sorte la carte de vie des étoiles.

 

 

les étoiles Wolf-Rayet et le diagramme HR

 

 

classification des étoiles
diagramme de Hertzsprung-Russell
Le diagramme HR nous montre une plage centrale, dite séquence principale, ou se situe la majorité des étoiles, un endroit où la plupart d’entre elles passeront l’essentiel de leur vie tranquillement, transformant leur hydrogène en hélium : par exemple, le Soleil est à mi-parcours de sa vie et se situe donc logiquement au milieu de la séquence principale du diagramme.

 

    Lorsque tout l’hydrogène d’une étoile est consommé, les plus légères d’entre elles terminent leur vie sous la forme de naines blanches c’est-à-dire d‘astres dégénérés de la taille approximative d’une planète dont la chaleur et la luminosité finissent par décroître au fil des milliards d’années. Les plus massives, en revanche, grossissent jusqu’à devenir des géantes ou des supergéantes rouges qui finissent par exploser, leur cœur s’effondrant en étoiles à neutrons ou, pour les plus grosses, en trous noirs.

 

Preuve qu’elles sont bien particulières, les étoiles WR se situent quant à elles à l’extrémité supérieure de la séquence principale du diagramme HR (en haut, à gauche) mais sans avoir complètement rejoint l’emplacement des géantes.

 

les étoiles Wolf-Rayet, des géantes très spéciales

 

Puisqu’elles quittent progressivement la séquence principale HR, cela veut dire que ces étoiles WR ne brûlent plus d’hydrogène mais, par étapes progressives, d’autres éléments, à savoir d’abord l’hélium puis le carbone, l’oxygène, etc. Durant un bref moment (en termes astronomiques), environ un million d’années, ces étoiles se mettent à expulser la matière qui entoure encore leurs noyaux sous la forme de vents stellaires à grande vitesse et ce n’est que lorsque ces noyaux seront à nu qu’elles exploseront en supernovas.

 

 Une des caractéristiques de ces étoiles WR est le fait que les vents stellaires qu’elles engendrent finissent par occulter complètement l’étoile jusqu’à en cacher son spectre stellaire. Voilà l’explication des spectres si particuliers des étoiles WR : le spectroscope n’enregistre pas chez elles leur spectre véritable (celui de la surface de l’étoile) mais celui des couches du nuage qui les entoure…

 

étoile de Wolf-Rayet, stade précurseur de supernova,
étoile de Wolf-Rayet et ses vents stellaires

 

   La matière éjectée par les vents stellaires est en fait très importante : on parle parfois « d’ouragan stellaire » tant ces vents sont intenses puisqu’ils s’écoulent à plusieurs milliers de km par seconde (soit 1% de la vitesse de la lumière !). La conséquence d’un tel phénomène est par ailleurs majeure sur l’espace galactique environnant : enrichissement du vide interstellaire en éléments nouveaux et en énergie. De ce fait des bulles se créent tandis que les vastes nuages de gaz rencontrés se compriment et s’échauffent. Toutefois, une autre conséquence importante de cette activité hors norme semble plutôt paradoxale : les étoiles WR créent de la poussière, nous y reviendrons.

 

 

évolution des étoiles Wolf-Rayet

 

Les étoiles WR sont parmi les plus rares que l’on puisse rencontrer dans une galaxie : pour la Voie lactée, on estime qu’il en existe environ 6000 (sur un total de 180 à 200 milliards d’étoiles) soit une pour un milliard d’étoiles ce qui, au fond, n’est guère surprenant puique l’on observe ici le stade évolutif très court d’une catégorie d’étoiles géantes.

 

Nous l’avons déjà signalé : les étoiles WR, selon leur masse, peuvent donner naissance à des étoiles à neutrons ou à des trous noirs mais pas seulement… Elles sont impliquées dans l’apparition de nombreux objets astrophysiques remarquables d’où, d’ailleurs, l’intérêt de leur étude. En réalité, il existe deux cas bien différents selon que l’étoile WR est isolée ou associée à une compagne dans ce que l’on appelle un système binaire.

 

* isolée, l’étoile WR évolue classiquement en étoile à neutrons ou en trou noir, on vient de le dire ;

 

* plus intéressante est l’éventualité où elle a une compagne. En pareil cas, lorsque la WR explose en supernova, il existe deux possibilités :

 

  1. le système se dissocie et, tandis que la WR se transforme en étoile à neutrons ou en trou noir à haute vélocité projetés dans l’espace, sa compagne est propulsée en sens inverse pour éventuellement devenir « une étoile en fuite ».

 

  1. si le système binaire reste lié (« en contact »), l’explosion lui confère une grande vitesse spatiale associant trou noir et/ou étoile à neutrons ce qui va immanquablement attirer l’étoile secondaire si celle-ci est de taille relativement modeste (quelques masses solaires), le phénomène amenant à la création d’un disque d’accrétion produisant quantités de rayons X. Si la WR est devenue une étoile à neutrons, le nouvel ensemble est appelé « binaire X de grande masse ». Dans le cas d’un trou noir, on parlera de microquasar. (l’équivalent à l’échelle stellaire d’un quasar à l’échelle galactique).
microquasar stellaire
microquasar

 

Il existe un cas encore plus bizarre : si l’étoile compagne est massive, elle évoluera logiquement en géante rouge qui pourra alors « absorber » l’étoile à neutrons qui risque de rester prisonnière à l’intérieur de de la géante rouge et de remplacer son cœur (on parle alors d’objet de Thome-Zytkow). Qui a dit que la Nature était trop prévisible et incapable d’inventer des scénarios bizarres ?

 

 

une poussière fertilisant l’espace

 

 

Le télescope spatial James Webb (JWST) a étudié les étoiles WR et ce fut même une de ses premières missions en 2022. Il s’est plus précisément intéressé à l’étoile Wolf-Rayet WR 124 (voir l'image d'en-tête) et a précisé la structure noueuse de ces objets et surtout de leurs éjections intermittentes. JWST, grâce à sa grande compétence dans le domaine de l’infrarouge, a précisé la nature, dans les nuages nébuleux entourant la WR, de cette poussière que nous avions évoquée plus avant.
En effet, la nature de cette poussière avait toujours intrigué les scientifiques. On savait qu’elle se compose de minuscules particules émanant du gaz stellaire qui, en s’agglomérant, se condensent pour aboutir à la formation de nouvelles étoiles. Mais pourquoi autant de poussière autour de ce type particulier d’étoiles ? Normalement, la poussière se forme préférentiellement dans les endroits tranquilles où la température est plutôt faible… Tout le contraire du voisinage d’une étoile WR  
étoile de Wolf-Rayet et vents violents en panache
étoile Wolf-Rayet et sa coquille
dont on connait le désordre incandescent  s’accompagnant d’un bombardement massif en rayons ultraviolets ! C’est la présence d’une étoile compagnon qui donne la réponse : en effet, près de l’étoile WR le gaz est très dense mais brûlant tandis que, à l’inverse, plus loin, il est froid mais dilué. C’est lorsque, porté par les vents stellaires, le gaz entre en contact avec celui de la compagne que l’ensemble peut se condenser sous la forme d’un bol ou d’une coquille puis s’échapper en une sorte de spirale,  de panache : c’est le cas de plusieurs étoiles WR à présent bien étudiées comme WR 104, WR 98a ou encore WR 112.
Avec un luxe de détails inédits, le télescope spatial a donc décrit la formation de cette poussière cosmique, riche en éléments lourds et notamment en carbone.
 Voilà comment les supernovas ensemencent l’univers en briques élémentaires qui conduiront (entre autres) à la Vie telle que nous la connaissons.

 

 

les étoiles de Wolf-Rayet : le bien et le mal

 

 

Ensemencer l’univers ? Voilà effectivement une action qu’on peut classer parmi les plus positives. On pense souvent à l’explosion d’une supernova pour expliquer la formation d’étoiles nouvelles à partir d’une nébuleuse de gaz interstellaire : c’est même l’explication avancée par de nombreux scientifiques pour la création du Soleil lui-même… et de son cortège de planètes. Avec, pour la troisième d’entre elles, l’importance du carbone dans l’apparition de la Vie.

 

Malheureusement, comme le dit l’antique adage, toute médaille a son revers et les étoiles WR sont aussi source d’inquiétude. En effet, on les soupçonne fortement d’être, lors de leurs fins brutales, responsables des sursauts gamma, notamment ceux qui durent longtemps (plus de deux secondes). Or si l’on sait que les supernovas dites classiques n’agissent que sur leur entourage stellaire immédiat, c’est bien différent pour les étoiles WR : l’énergie qu’elles produisent se trouve confinée dans d’étroits et puissants faisceaux et si, par malheur, leur alignement vise notre système solaire, il peut y avoir un danger certain pour la vie biologique. Certains scientifiques attribuent d’ailleurs la première extinction de masse sur notre planète (celle de l’ordovicien il y a 445 millions d’années) à l’émission d’une salve de rayons gamma associée à un réchauffement climatique (et non pas une glaciation comme on le pensait jusqu’à présent).

 

Notre connaissance des étoiles Wolf-Rayet a récemment bien progressé au point que, pour la première fois, des données relativement fiables concernant leur alignement ont pu être analysées et, malheureusement pour nous, il semblerait bien que WR 104 pointe directement sur notre système solaire…

 

 

Sources

 

* Encyclopaedia Universalis

* Wikipedia France :  fr.wikipedia.org/

* Revue Pour la Science, n° 554, décembre 2023, 44-51

 

Images :

1. WR 124 (sources : apod.nasa.gov)

2. étoile de type O (sources : science-et-vie.com)

3. diagramme HR (sources : astronomie.savoir.fr)

4. étoile WR et ses vents stellaires (sources : actu.fr)

 5. microquasar (sources : fineartamerica.com)

 6. étoile Wolf-Rayet et sa coquille (sources :bilimseldunya.com)

 

Sujets apparentés sur le blog

1. mort d'une étoile

2. lla couleur des étoiles 

3. la saga des rayons cosmiques 

4. sursauts gamma

5. les étoiles géantes

 

 


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DE L'ASTRONOMIE : planètes, nébuleuses et galaxies

Voici quelques courts articles parus sur le site Facebook du blog

 

 

LES TOURBILLONS DE JUPITER

 

Tourbillons de Jupiter, sonde Juno
surface de Jupiter vue par Juno


     Jupiter, la géante du système solaire, affiche des teintes variées dans ses nuages sans que les scientifiques expliquent vraiment leurs origines. Dans la photo ci-dessus prise en 2018 par la sonde Juno de la NASA (dont l’activité a été prolongée jusqu’en 2025) lors de son quatorzième passage, on distingue clairement des oppositions de couleurs.


   On sait que l’abondante atmosphère de Jupiter est principalement composée d’hydrogène et d’hélium mais, compte-tenu de la très basse température locale, ces deux éléments restent invisibles. Les spécialistes recherchent donc les oligo-éléments susceptibles de colorer ainsi les nuages joviens, retenant l’hydrosulfure d’ammonium comme meilleur candidat mais en réalité rien n’est certain.


   Ce qui est sûr, par contre, c’est que plus un nuage est clair, plus il est situé haut. On peut noter que, sur l’image, des nuages légers s’effilochent en tourbillons sur les régions rougeâtres (en bas, à droite) tandis que, en haut, à droite, ils semblent recouvrir des nuages sombres.


   La sonde Juno plonge au plus près de la géante gazeuse tous les 53 jours mais en explorant une région légèrement différente chaque fois.

Crédit Photo : NASA, Juno, SwRI, MSSS ; (traitement et license : Matt Brealey, Sean Doran)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

REGARDS LOINTAINS SUR LA TERRE

 

sonde Cassini, sonde Messenger

 

   Cela ne fait que quelques années que nous pouvons voir notre planète depuis loin dans l’espace. Et comprendre combien elle est petite et fragile.


   Le 19 juillet 2013, deux sondes spatiales ont photographié le même jour la Terre de loin. La photo de droite nous montre la Terre telle qu’elle peut être aperçue depuis Mercure, la planète la plus proche du Soleil, (sonde Messenger à 98 millions de km) tandis que celle de gauche distingue notre planète depuis les anneaux de Saturne (sonde Cassini à un peu moins de 1,5 milliard de km).


   Nous sommes dans le système solaire et notre planète n’est qu’un point minuscule. L’espace est immense : pour mieux l’apprécier, imaginons que nous posions sur le sol une orange censée représenter le Soleil. La Terre serait alors une bille minuscule de la taille d’une tête d’épingle placée à 15 m de l’orange, Jupiter une bille de la taille d’une olive à 77 m et Neptune un petit pois à 450 m. Et l’étoile la plus proche, Proxima du Centaure ? Eh bien, elle serait à environ… 4000 km. !

   Notre galaxie contient à peu près 150 milliards d’étoiles et il existe des milliards de galaxies comme elle dans l’univers visible. Oui, la Terre est vraiment toute petite.



Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

LE SOURIRE DU CHAT DU CHESHIRE

 

 

lentille gravitationnelle du Chat de Chesthire
une lentille gravitationnelle bien particulière

 

   La photo ci-dessus nous dévoile une remarquable lentille gravitationnelle. Elle est baptisée selon le chat de « Alice au pays des merveilles » auquel elle ressemble étonnamment.

 

  L’image est celle de deux grandes galaxies elliptiques (les yeux) entourées par des arcs. En réalité, chaque galaxie est la plus lumineuse d’un groupe galactique tandis que les arcs sont les images déformées de galaxies situées en arrière-plan et bien plus lointaines. Cette déformation des images lointaines est la conséquence de la courbure de l’espace accentuée par la masse considérable des deux groupes de galaxies du premier plan. Située en regard de la constellation de la Grande ourse, le « Chat du Cheshire » est situé fort loin dans l’espace, à plus de 4,6 milliards d’années-lumière de la Terre.

 


   Le Chat du Cheshire qui, face à une Alice éberluée, disparaît par moments afin de ne plus laisser voir que son sourire, est l’un des rares personnages du livre à ne pas être fou mais au contraire pourvu de raison : dans le même ordre d’idées, la lentille gravitationnelle qui porte ici son nom est une preuve de la validité de la théorie de la relativité générale d’Einstein qui permit enfin de comprendre la structure de l’univers.


Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

LA DANSEUSE ESPAGNOLE

 

galaxie spirale
NGC 1566



   Visible de l’hémisphère sud, la galaxie NGC 1566 présente une superbe vue de face et ses deux bras en spirale l’ont fait appeler « galaxie de la Danseuse Espagnole ». Elle est située en regard de la constellation de la Daurade à près de 70 millions d’années-lumière de nous.

   NGC 1566 contient des centaines de milliards d’étoiles et certainement encore bien plus de planètes. Ses deux bras sont représentés par d’immenses amas d’étoiles bleues, donc très jeunes, et des trainées sombres de poussière.


   Le centre de la Danseuse est flamboyant, occupé par un trou noir géant en train de dévorer toutes étoiles et champs de matière passant à sa portée (c’était en tout cas ainsi il y a 70 millions d’années). Une galaxie possédant comme elle un noyau extrêmement brillant et compact est appelée « galaxie de type Seyfert ». Ce noyau (le trou noir central en pleine activité) est une des plus importantes sources de rayonnement électromagnétique de tout l’univers connu.


Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U. 

 

L’ŒIL DE SAURON

 

nébuleuse
nébuleuse du Sablier



   Plaquée dans le ciel, en regard de la constellation de la Mouche (l’une des constellations la plus au sud de la voûte terrestre), la nébuleuse du Sablier (MyCn 18) rappelle un peu l’œil de Sauron du Seigneur des Anneaux.


   Il s’agit d’une nébuleuse planétaire (terme historique), c’est-à-dire les derniers moments de vie d’une étoile de type solaire. Bientôt (dans quelques centaines de milliers d’années, ce qui est fort peu à l’échelle de l’Univers), l’étoile mourante aura épuisé son carburant nucléaire et, se transformant en géante rouge, elle éjectera définitivement ses couches externes tandis que son cœur central deviendra une naine blanche composée de matière dégénérée qui s’éteindra progressivement au fil des milliards d’années pour devenir une naine noire.


   L’image montre les différentes couches externes de l’étoile éjectées au cours de ses sursauts convulsifs. Les anneaux de gaz colorés correspondent à l’azote (en rouge), à l’hydrogène (en vert) et à l’oxygène (en bleu). La forme en sablier est attribuée à l’expansion d’un vent stellaire intense et rapide au sein d’un nuage plus dense aux équateurs qu’aux pôles.


Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

NUIT SUR PLUTON

 

Planète Pluton

 


   En juillet 2015 la sonde New Horizons a pris une série de photos lorsqu'elle est passée tout près de la lointaine petite planète. L'image ci-dessus nous montre l'hémisphère plutonien plongé dans la nuit, le Soleil étant masqué par lui. La sonde se trouve alors à 21 000 km de Pluton, s'éloignant de ce petit monde qu'elle vient de frôler 19 minutes plus tôt.


   On remarque autour de la planète une fine atmosphère en définitive bien plus complexe qu'on n’aurait pu l'imaginer. En haut de l'image, on devine que le jour se lève avec l'arrivée d'un croissant de paysage : les terres que l’on voit ainsi apparaître sont les plaines australes d'azote gelé de Sputnik Planum avec, au centre, les montagnes de glace de Norgay Montes qui les dominent.


Crédits-photo : Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

TRANSIT MERCURE-SOLEIL

 

transit étoile-planète
le point minuscule sur la surface du Soleil est la planète Mercure



   En astronomie, un transit, c’est le passage d’un objet, par exemple une planète, devant un objet plus gros, par exemple, une étoile. Il y a quelques mois – très exactement le 11  novembre 2019 – ce fut le cas de Mercure, la planète la plus proche de notre étoile, qui se profila, point minuscule, sur l’immensité solaire.


   Ce jour-là le Soleil était parfaitement calme, ne présentant aucune de ces taches brunes qui viennent régulièrement parsemer sa surface. Du coup, la planète Mercure est seule visible, infinitésimale, sur le fond orangé, un peu à droite du centre de la photo. Si une même image de la Terre en transit face au Soleil pouvait être contemplée par un observateur extérieur, situé disons sur Mars, il aurait une vue quasi-identique à celle que nous avons ici de Mercure tant la taille des planètes est insignifiante par rapport à celle de leur étoile.

   On peut également apercevoir sur la circonférence solaire des protubérances qui sont des jets de plasma prisonniers du champ magnétique local. Le prochain transit de Mercure devant le Soleil est prévu pour le 13 novembre 2032.

 

 Crédits : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

LES CRATÈRES DE LA LUNE

 

cratères lunaires Petusius et Langrenus



   Ne possédant aucune atmosphère, notre satellite n’a jamais été protégé des multiples météorites qui sont venus s‘écraser sur sa surface d’où son aspect tourmenté. À l’inverse de ce qui se passe pour la Terre, les stigmates de ces événements cataclysmiques sont évidemment protégés de toute érosion.


   Sur la photo ci-dessus, on peut voir deux célèbres cratères de notre satellite. Sur la gauche se distingue le cratère Langrenus qui mesure près de 130 km de diamètre, associant un bord en terrasse et un pic central d’une hauteur de 3 km. À droite se profile le cratère Petavius, d’un diamètre de 180 km et qui possède la particularité de présenter une nette fracture (d’origine inconnue) reliant son bord à son promontoire central. Tout ce qu’on sait de ce dernier, c’est qu’il date d’environ 3,9 milliards d’années, une époque où les chutes d’astéroïdes étaient bien plus fréquentes.


Ces cratères sont parfaitement observables de la Terre, notamment quelques jours après la nouvelle Lune lorsque l’éclairage rasant accentue tout particulièrement les ombres. Ils subsisteront sur notre satellite aussi longtemps que lui.


Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

UNE SŒUR DE LA VOIE LACTÉE

 

M100 / NGC 4321
une galaxie semblable à la Voie lactée



   Cette superbe galaxie est M 100 (ou NGC 4321) et est à ranger, comme la Voie lactée, dans la catégorie des galaxies spirales. Située à 53 millions d’années-lumière de nous, en regard de la constellation de la Chevelure de Bérénice, elle fait partie de l’amas de la Vierge. M 100 est un peu plus étendue que notre galaxie puisque son diamètre est estimé à 120 000 années-lumière (contre un peu moins de 100 000 pour la Voie lactée).


   Les bras spiraux de M 100 sont à dominante bleue car ils sont peuplés d’étoiles nouvelles en raison des interactions gravitationnelles que la galaxie entretient avec ses voisines. Durant le siècle dernier, quatre supernovas ont été décrites dans cette galaxie ce qui est rare, d’autant que la dernière, en 1979, atteignit une magnitude de 11,6 cas rarissime pour un objet situé si loin. Rappelons pour mémoire qu’aucune supernova n’a été observée dans la Voie lactée depuis l’apparition des premiers instruments optiques d’observation (la dernière date de 1604) : incertitude et hasard des statistiques…

   M 100 est célèbre chez les scientifiques car c’est elle qui servit à tester le télescope spatial Hubble et révéla ses défauts optiques lors de sa mise en service en 1990, défauts corrigés par la mission de la navette spatiale Endeavour en 1993.


Crédit : NASA, ESA, Hubble / Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

TRACES DANS LE CIEL

 

NGC 5907 (galaxie de l'Écharde ou du Tranchant
galaxie de l'Écharde


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   La galaxie de l’Écharde NGC 5907 (également appelée galaxie du Tranchant) est située à un peu plus de 42 millions d’années-lumière de nous, en regard de la constellation du Dragon. C’est une galaxie spirale tout à fait comparable à la Voie lactée mais qu’on aperçoit par la tranche ce qui lui confère son apparence « affilée ».


   Elle présente toutefois une particularité : si l’on a recours à d’assez longs temps de pose, on voit se dessiner des structures en forme de rubans tout autour d’elle, des boucles presque transparentes qui s’étendent jusqu’à plus de 150 000 années-lumière de la galaxie elle-même. En observant de plus près, on s’aperçoit que ces rubans sont formés d’étoiles et de gaz qui, par le jeu d’un effet de marée gravitationnelle, semblent encercler NGC 5907.


   L’explication la plus logique à cette image inhabituelle est que les bandes qui entourent la galaxie appartiennent au fantôme d’une ancienne galaxie, une galaxie naine qui a été progressivement démembrée puis phagocytée par NGC 5907, bien plus grosse qu’elle. L’affaire remonte à environ 4 milliards d’années mais il reste encore des courants d’étoiles orphelines qui orbitent autour de la galaxie principale.

   La galaxie de l’Écharde NGC 5907 est une parfaite illustration de ce que les scientifiques soupçonnent depuis toujours : les galaxies grossissent par accrétion, en fusionnant leurs voisines plus petites avec elles. C’est bien sûr également le cas de notre propre galaxie.

 

Crédits-Photo : Robert Nemiroff (MTU) et Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 

 

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Publié le par Céphéides

DE L'ASTRONOMIE : nébuleuses, bulles spatiales et galaxies lointaines

Voici quelques courts articles parus sur le site Facebook du blog

 

 

 

LA NÉBULEUSE DU CRAYON

 

NGC 2736
nébuleuse du Crayon (NGC 2736)



     Il y a 11 000 ans sur Terre, en regard de la constellation des Voiles, une lueur vive dans le ciel indiquait la transformation d’une étoile géante en supernova, une lueur qui avait mis 800 ans pour parvenir jusqu’à notre planète.


     De nos jours, l’onde de choc de la supernova continue à se répandre dans le cosmos. Se mouvant à la vitesse d’environ 500 000 km/h, elle ralentit progressivement sa course au fur et à mesure de son expansion et de sa rencontre avec le gaz interstellaire environnant (au début elle se déplaçait à des millions de km par heure).

     D’une taille de plus de 100 années-lumière, le rémanent de la supernova se disperse donc graduellement et une petite partie de celui-ci se présente sous la forme de fibrilles éthérées rouges (hydrogène ionisé) ou bleu-vert (oxygène) : on lui donne le nom de nébuleuse du Crayon (NGC 2736). Il s’agit en fait d’ondulations serpentant dans une couche de gaz luminescent observée par la tranche. La plus grande part du rémanent de la supernova des Voiles reste cachée par de la poussière.


Image : la nébuleuse du Crayon (Crédit : Howard Hedlund et Dave Jurasevich, Las Campanas Obs.).
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U

 

 

 

L’AMAS STELLAIRE TRUMPLER 14

 

amas globulaire ouvert
amas stellaire Trumpler 14



     Le conglomérat d’étoiles de la photo ci-dessus est appelé amas de Trumpler 14 et il est situé à 9 000 années-lumière de nous, près de la constellation de la Carène. Cet amas globulaire ouvert est un des plus grands rassemblements de nouvelles étoiles de toute notre galaxie, regroupant plus de 4 000 d’entre elles. Ces étoiles sont très chaudes et très bleues et elles sont toutes nées ensemble il y a moins de 500 000 ans. Elles vivront peu de temps (quelques millions d’années) car trop massives, (au moins dix masses solaires) avant d’exploser en supernovas. Du coup les nuages de matière qui les entourent vont se trouver déstabilisés et s’effondreront sur eux-mêmes, donnant naissance à une nouvelle génération stellaire, des étoiles en majorité plus petites et plus rouges.

     Sur la photographie, on peut également remarquer deux objets étranges : :

     • à la gauche du centre, on distingue une tache noire dont on suppose qu’il s’agit d’un protosystème planétaire qui sera probablement détruit par l’énergie des vents stellaires produite par l’explosion des étoiles massives et


     • en bas, à gauche de l’image, on peut voir un arc de cercle. L’hypothèse la plus probable est qu’il s’agit d’une onde de choc ultrarapide générée par une étoile éjectée d’un autre système stellaire il y a une centaine de milliers d’années.

Crédits-photo : Jay Norris, ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 

RS PUPPI, UN PHARE DANS L’ESPACE

 

céphéide
RS Puppi


 


     La brillante étoile qui occupe le centre de la photographie ci-dessus est RS Puppi, une des étoiles variables les plus brillantes de notre ciel, c'est-à-dire une étoile qui « pulse » de façon parfaitement régulière. En effet, avec une période de 41,4 jours, l’étoile voit son rayon, sa luminosité et sa température augmenter puis diminuer jusqu’à retrouver ses constantes de départ à chaque cycle selon un mécanisme à présent bien compris. La céphéide RS Puppi est une supergéante jaune 15 000 fois plus lumineuse que le Soleil (pour une masse de 10 fois celle de notre étoile).


     Les caractéristiques des étoiles de type céphéides ont permis de « baliser » le cosmos puisque la régularité de leurs pulsations permet de calculer les distances auxquelles elles se trouvent. Le télescope spatial Hubble en a même mis en évidence dans d’autres galaxies que la Voie lactée.


     Dans le cas de RS Puppi, les scientifiques ont observé les changements de luminosité de la nébuleuse qui l’entoure : il existe un décalage temporel dans cette progression (écho lumineux) et connaissant la vitesse de la lumière et la taille angulaire de la nébuleuse, ils ont pu en déduire l’éloignement de l’étoile avec beaucoup de précision. RS Puppi est située à 6 500 années-lumière de nous (avec une très faible marge d’erreur de moins de 90 années-lumière).

     C’est de cette façon que les scientifiques, grâce aux céphéides, ont pu cartographier l’univers qui nous entoure avec une précision remarquable.


Crédits photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP) / ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 

LA GALAXIE DU SOMBRERO

 

M 104 / NGC 4594
galaxie du Sombrero



     Découverte par Charles Messier, cette galaxie (également identifiée comme M104 ou NGC 4594) est très célèbre en raison de sa forme : elle est vue par la tranche et sa silhouette rappelle celle d’un chapeau, d’où son nom.


     Située à 28 millions d’années-lumière de nous, elle a un diamètre de 50 000 années-lumière et possède en son centre, vaste bulbe d’étoiles, un trou noir hypermassif. Elle abrite une bande de poussière sombre qui donne l’impression de la couper en deux. Le télescope spatial Spitzer démontra en 2012 qu’il s’agit d’une galaxie de type elliptique et non spiral comme on le pensait jusque là (et comme cela est encore écrit dans bien des sources).

     Elle occupe une place à part dans l’histoire de l’astronomie. En effet, en 1914, un astronome américain, Vesto Slipher, découvrit que son spectre est décalé vers le rouge et qu’elle s’éloigne de nous à la vitesse de 1000 km/h. C’était la première fois que ce qu’on prenait jusque là pour une nébuleuse était soupçonné d’être extérieur à la Voie lactée, une hypothèse qui fut confirmée quelques années plus tard par l’astronome américain Hubble.


     La galaxie du sombrero est une des plus grandes galaxies de l’amas galactique de la Vierge. Il est difficile de la voir depuis les latitudes européennes mais elle est superbe vue d’Afrique.

 

Sources : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U. 

 

 

LENTILLES GRAVITATIONNELLES

 

amas de galaxies Abell 370
amas galactique Abell 370 et lentille gravitationnelle



     Situé en regard de la constellation de la Baleine, Abell 370 est un immense amas de galaxies situé très loin de nous, à plus de 4 milliards d’années-lumière. C’est également le plus lointain amas de ce genre inscrit par l’astronome américain Georges Abell dans son catalogue spécialisé dans ce type d’objets.


     Or, en regardant Abell 370, les scientifiques avaient observé d’étranges arcs sans jamais pouvoir les expliquer. Plus récemment, ces images bizarres ont été reconnues comme traduisant la présence d’une lentille gravitationnelle : Abell 370 lui-même.


     En effet, le groupe en question contient tellement de galaxies que leur masse détourne la lumière (prouvant au passage que la théorie d’Einstein sur la courbure de l’espace est parfaitement valide). Du coup, l’image des galaxies plus lointaines qu’Abell 370 passent par des chemins différents, donnant ces étranges images d’arc : on parle alors des artéfacts d’une lentille gravitationnelle (sur le cliché, l’amas galactique Abell 370 est au premier plan).


     Les objets jaunes de l’image appartiennent au groupe Abell 370 et les arcs de cercle sont donc les images déformées de galaxies parfaitement normales mais situées très loin au-delà. Sans la présence de la lentille gravitationnelle, nous ne pourrions pas connaître l’existence de ces lointaines galaxies…
 

Photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U. 

 

 

 

LES ÉTOILES LES PLUS BRILLANTES

 

principales étoiles visibles à l'oeil nu
étoiles les plus brillantes d'un ciel nocturne

 


     Contrairement à la légende, par une nuit sans Lune et loin des nuisances lumineuses de la civilisation, ce ne sont pas des millions d’étoiles que l’on peut alors apercevoir mais tout au plus 3000 et cela uniquement si l’on possède une excellente vue.


     Afin de clarifier une situation confuse, l’Union Astronomique Internationale (UAI) a récemment décidé de normaliser les noms d’étoiles en tenant compte au maximum des antécédents historiques et culturels. Dans l’image ci-après, on trouvera la liste de noms retenue par l’UAI, par ordre décroissant et en vraies couleurs, pour les 25 plus brillantes étoiles vues de la Terre.


     Ce sont souvent les noms d'usage les plus répandus qui ont été choisis. On trouve ainsi : Sirius (du latin : « celle qui dessèche »), Véga (« tomber » en arabe), Aldébaran (« la suivante » en arabe), Antares (du grec "comme Mars"), Altaïr (« l’aigle en vol » en arabe), Deneb (de l’arabe « la queue de la poule », une « poule » qui chez nous est la constellation du Cygne), etc. À noter l’appellation Rigil Kentauris pour Alpha du Centaure et Mimosa pour Bêta de la Croix du Sud.

On trouvera de plus amples informations sur le blog de céphéides principal en cliquant ici : https://cepheides.fr : le nom des étoiles

Sources : ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U. 

 

 

 

LA SUPERBULLE HENIZE 70

 

superbulle dans le Grand Nuage de Magellan
superbulle Henize 70



     En astronomie on appelle "superbulle" une cavité très chaude (plusieurs millions de degrés) formée par les explosions d'étoiles massives. Ces étoiles ont toutes plus de huit masses solaires (jusqu'à 100) et sont d'un spectre particulier (association de types spectraux O et B). Ces bulles s'étendent sur des centaines d'années-lumière et les supernovæ qui explosent en leur sein ne donnent pas de rémanents comme c'est classiquement le cas partout ailleurs. Elles provoquent en revanche de puissants vents stellaires dont l'énergie se situe forcément à l'intérieur de la bulle.


     Dans la petite galaxie satellite de la Voie lactée, le Grand Nuage de Magellan, la nébuleuse Henize 70 (photo) est en réalité une bulle de gaz interstellaire d'une taille déjà conséquente (300 années-lumière) et destinée à poursuivre son expansion. En effet, avec un intérieur rempli de gaz chaud se dilatant, une superbulle peut en définitive balayer toute une galaxie réalisant une autre forme d'ensemencement galactique.


     Détail intéressant : le système solaire lui-même repose non loin du centre d'une ancienne superbulle appelée bulle locale.


Crédit Photo : Josep M. Drudis
ASD / NASA / GSFC & Michigan Tech. 

 

 

 

SHARPLESS 308, ÉTOILE DE WOLF-RAYET

 

étoile de Wolf-Rayet
Sharpless 308



     À 5200 années-lumière de nous, en regard de la constellation du Grand Chien, s’étend une immense bulle cosmique d’une dimension de plus de six années-lumière (soit un peu plus qu’une Pleine Lune). Contrairement à la superbulle décrite plus haut, celle-ci est l’œuvre d'une seule étoile dite "de Wolf-Rayet".


     Les étoiles de Wolf-Rayet sont des étoiles géantes sur le point de se transformer en supernovas et qui éjectent énormément de substance en générant de fantastiques vents solaires. Ce stade ne dure pas très longtemps : quelques centaines de milliers d’années, un million au plus.


     L’étoile de Wolf-Rayet responsable de cette bulle cosmique est celle qui, dans la photo ci-dessus, se trouve presque au centre de la nébuleuse soufflée par ses vents violents. Le début de ce gigantesque cataclysme s’est produit il y a environ 70 000 ans. La bulle baptisée SH 2-308 est dominée par la couleur bleue traduisant la présence d’oxygène ionisé. Elle est également connue sous le nom de nébuleuse du Dauphin

 

Crédit Photo : Laubing
ASD/NASA / GSFC & Michigan Tech. U.

 

 

 

RÉMANENT DE SUPERNOVA G 292.0-1.8

 

supernova G 292.0-1.8
rémanent de la supernova G 292.0-1.8



     Pour clore ce petit panorama de bulles spatiales, voici l'image du rémanent d’une supernova dont l’explosion fut perçue sur Terre il y a 1600 ans. Puisque cet objet est situé à environ 20 000 années-lumière de nous, en regard de la constellation du Centaure, le phénomène s’est donc produit il y a un peu moins de 22 000 ans.


     C’est l’observatoire spatial Chandra qui a pris cette photo du rémanent de la supernova (c'est-à-dire les débris de son enveloppe extérieure) tandis que le noyau de l'étoile s’est transformé en étoile à neutrons en rotation rapide, autrement dit en pulsar.


     L’étoile géante a transformé son hydrogène et son hélium en éléments lourds qu’elle dissémine donc par son rémanent, participant ainsi à l’enrichissement des nouvelles générations stellaires. La bulle de ce rémanent s’étend sur 36 années-lumière. La dominante bleue de l’image correspond à des filaments de gaz (oxygène, néon et magnésium notamment) dont la chaleur atteint plusieurs millions de degrés.

     Cette image a été publiée pour célébrer le vingtième anniversaire du télescope spatial Chandra mis en orbite par la navette spatiale Columbia le 23 juillet 1999.


Crédits Photo : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. 

 

 

 

LES JUMELLES SIAMOISES

 

NGC 4564, NGC 4567 et NGC 4568
jumelles galactiques de l'amas de la Vierge



     Sur la droite de l’image ci-dessus, on peut voir la galaxie elliptique solitaire baptisée NGC 4564 mais sur la gauche, presque interpénétrées, deux galaxies spirales NGC 4567 et NGC 4568. Toutes trois font partie du grand amas galactique de la Vierge.

     C’est la paire de galaxies spirales qui attire l’œil et cet ensemble est appelé le Papillon galactique (ou Jumelles siamoises). Ces deux objets sont situés à 52 millions d’années-lumière et leurs centres respectifs représentés par leurs noyaux brillants ne sont séparés que par 20 000 années-lumière.


     Pour celui qui sait les énormes distorsions que causent les marées gravitationnelles lorsque deux galaxies sont aussi proches, ces deux objets ne paraissent pas particulièrement déformés. On peut distinguer leurs classiques bras spiraux, leurs nuages de poussière et leurs amas stellaires. Puisque les deux galaxies sont entrées en collision par leurs nuages moléculaires, il est certain que se forment à leurs points de contact des myriades d’étoiles massives.


     Comme la Voie lactée et sa voisine Andromède dans cinq milliards d’années, les deux jumelles finiront par former une super galaxie géante.


Crédit image : CHART32 Team ; traitement : Johannes Schedler Bonnell (UMCP)
Représentant technique de la Nasa : Jay Norris
ASD de NASA / GSFC & Michigan Tech. U. 

 

 

 

LA GALAXIE AUX MILLE RUBIS

 

NGC 5236
galaxie M83



     La galaxie cataloguée M 83 (image ci-dessus) est appelée la Roue De Feu Australe et elle est située à 12 millions d’années-lumière de nous, en regard du sud-est de la plus longue des 88 constellations, celle de l’Hydre. Possédant un diamètre de 40 000 années-lumière, il s’agit d’une brillante et belle galaxie spirale.

 

     Son nom de Roue de Feu s’explique par les amas bleutés de nouvelles étoiles qui peuplent ses bras spiraux. Ces étoiles sont très récentes et les scientifiques estiment leur âge entre quelques millions et quelques dizaines de millions d’années.

     Toutefois, on peut également distinguer d’autres régions de formation stellaire, rouges celles-ci, qui sont en fait des nébuleuses gazeuses où la création de nouvelles étoiles débute à peine. Le rayonnement rouge est dû au gaz ionisé par les encore rares nouvelles étoiles très chaudes. Ce sont ces endroits qui ont également valu à M 83 le surnom de « galaxie aux mille rubis ».


Étudié aux rayons X le bulbe central de M 83 est brillant car il regorge de trous noirs et d’étoiles à neutrons témoignant des flambées d’étoiles précédentes, le tout sur fond d’étoiles jaunes plus âgées.

   Ces régions de couleurs différentes donnent à cette superbe galaxie une réelle impression de mouvement.


Sources image : Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
NASA / GSFC & Michigan Tech. U

 

 

 

 

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La mort et autres voyages, recueil de nouvelles (djeser2.over-blog.com)

 

 

 

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