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en lumière visible, en rayons X, infra-rouges et ultra-violets, voire d'autres longueurs d'ondes, notre étoile se dévoile, et c'est superbe!

Un autre mystère qui résiste, mais pour combien de temps ? Un article du Monde sur la matière noire :

La matière noire résiste au génie des chercheurs

Les premiers résultats de la collaboration internationale Xenon 1 Tonne viennent d’être publiés : le détecteur le plus sensible au monde n’a pas saisi la mystérieuse particule. A moins que…

LE MONDE SCIENCE ET TECHNO | 21.05.2017 à 18h02 | Par Nathaniel Herzberg

Au Laboratoire nationale du Gran Sasso, dans les Abruzzes (Italie), le détecteur, plongé dans son château d’eau, avec, à droite, le bâtiment de trois étages dévolu aux systèmes auxiliaires.

Encore raté ! Pour percer le mystère de la matière noire, les chercheurs devront encore attendre. La collaboration Xenon 1 tonne (Xenon1T), qui rassemble 135 chercheurs issus de 22 laboratoires à travers le monde, a annoncé ses premiers résultats. Et ils sont négatifs. Le détecteur sous-terrain installé dans le Laboratoire national du Gran Sasso, en Italie, n’est pas parvenu à attraper la capricieuse particule. Dans un article déposé, jeudi 18 mai, sur le site arXiv, avant une publication prochaine dans la revue Physical Review Letters, l’équipe détaille le dispositif qui ouvre, selon sa porte-parole Elena Aprile, « une nouvelle ère » dans cette quête fondamentale.

Une des énigmes les plus profondes de la physique. Depuis quatre décennies, les astrophysiciens ont mis en évidence un décalage fondamental entre leurs observations et la théorie. Les fameuses équations de Newton et Einstein ne permettent pas d’expliquer comment les étoiles tiennent dans les galaxies, ni comment ces dernières demeurent liées dans leurs amas. Rien que ça ! Pour remettre tout en place, les théoriciens ont conclu qu’il devait exister une matière invisible dont la force de gravitation servirait de ciment aux structures. Mais de quoi est-elle composée ? Comment agit-elle ? Comment prouver son existence ? Les scientifiques ont écarté la matière « baryonique », autrement dit celle qui compose tout ce que nous voyons, sentons, mesurons, du plus petit atome à la plus grande étoile. La particule cherchée serait d’une autre nature et n’interagirait pas avec la matière ordinaire – d’où sa « couleur » –, ce qui rendrait sa détection particulièrement délicate.

C’est à cette lourde tâche que de nombreuses équipes se sont attelées à travers le monde. Elles ont construit des détecteurs de plus en plus sensibles, de plus en plus gros. Et de plus en plus chers. Si bien qu’aujourd’hui, trois collaborations sont encore en lice. Les Américains de LUX et les Chinois de PandaX ont livré les derniers résultats de la précédente génération de machines, négatifs. Xenon1T ouvre donc le bal de la nouvelle génération.
Au Laboratoire nationale du Gran Sasso, le bâtiment de trois étages dévolu au système auxiliaires et derrière, le château d’eau avec, à l’intérieur, le détecteur.

La « satisfaction » affichée par la collaboration Xenon s’explique ainsi : certes, la pêche est restée infructueuse mais jamais le filet n’a été aussi profond et aussi fin. Autrement dit par Dominique Thers, du laboratoire nantais Subatech (école des mines, CNRS, université de Nantes), dans l’équipe depuis 2009 : « Nous n’avons rien entendu mais nous disposons de l’endroit le plus silencieux au monde pour y parvenir. »

Lire aussi : Matière noire : avec les chasseurs du Gran Sasso

Car c’est bien une histoire de signal et de bruit qui se joue ici. Le signal, c’est la trace laissée par l’interaction entre une particule de matière noire et un atome de xénon. Le minuscule recul atomique s’accompagne de l’émission d’un simple photon. Une réaction rarissime et fugace, selon la théorie, susceptible d’être masquée par la moindre perturbation extérieure. Pour le protéger des rayons cosmiques, le détecteur a été placé sous 1 km de roche. Mais certains rayons passent encore. Le détecteur est donc plongé dans un château d’eau (10 m x 10 m) qui sert de « blindage actif ». Quand un rayon est détecté dans l’eau, l’analyse écarte tout signal enregistré par le détecteur. Sauf que tous les éléments émettent une radioactivité naturelle susceptible elle aussi de perturber les mesures. Ils sont donc soigneusement purifiés et une protection en chaîne a été mise en place (roche, béton, eau, acier et enfin une couche extérieure de 2 tonnes de xénon) afin d’isoler les 1 034 kg de charge utile de xénon sur lesquels est opérée la mesure.
Des chercheurs lors de l’assemblage du détecteur de Xenon 1 tonne.

Aucun filtre n’étant tout à fait parfait, les scientifiques ont quantifié le bruit résiduel : il devrait entraîner une interaction imprévue chaque année. Xenon a justement enregistré un recul au cours des trente-quatre jours d’observation. « Si c’est le seul de l’année, c’est du bruit. S’il y en a un tous les trente-quatre jours, ça ressemblera à de la matière noire… », savoure Dominique Thers. Les chercheurs auraient aimé attendre plus longtemps. Mais le tremblement de terre du 18 janvier, dans les Abruzzes, a déréglé la machine et imposé cette publication temporaire.

Depuis, les mesures ont repris. Elena Aprile voudrait les poursuivre pendant dix-huit mois avant de passer à l’étape suivante : Xenon nT. Car il n’y a pas de temps à perdre. Aux Etats-Unis, LUX s’est mué en LZ avec une charge de 7 à 10 tonnes prévue pour 2020. Les Chinois de PandaX suivent la même épure. A Gran Sasso, on vise donc une mise en service en 2019. Avec une équipe étoffée. La Suède vient d’entrer dans la collaboration. Deux laboratoires du CNRS (le LPNHE à Paris et le LAL à Orsay) rejoindront Subatech côté français. Une trentaine de Japonais de l’ancien projet XMas, récemment abandonné, devraient en faire autant.

La dernière chance pour le « Wimp ». C’est sur cette particule massive (10 à 10 000 fois plus lourde qu’un proton), prévue par la théorie mais encore hypothétique, que les physiciens ont réglé leurs détecteurs. « Si dans cinq ans nous ne l’avons pas trouvée, il faudra songer à autre chose », admet Elena Aprile. A d’autres particules, beaucoup plus légères, ou beaucoup plus lourdes. Ou encore à modifier les équations de Newton, comme le suggèrent de plus en plus de physiciens. Des expérimentateurs au pied du mur, des théoriciens l’arme au pied : la quête de la matière noire promet quelques années tendues.

Nathaniel Herzberg
Reporter sciences

Des scientifiques du CERN sont parvenus pour la première fois à mesurer le spectre optique d'un atome d'antimatière. Les derniers développements techniques permettent de mieux comprendre les antiparticules.

L'énigme que représente l'antimatière est une des grandes questions de la physique: pourquoi l'univers semble-t-il principalement composé de matière ordinaire, alors que le modèle standard de la physique des particules – sur lequel repose toute cette science – postule que le Big Bang a libéré autant d'antimatière que de matière.

Afin d'élucider cette question, les physiciens tentent de mesurer avec précision les propriétés d'atomes d'antimatière pour ensuite les comparer avec celles de leurs contreparties matérielles. Des scientifiques du consortium de recherches Alpha, au CERN, annoncent dans la revue «Nature» avoir pu mesurer pour la première fois le spectre optique d'un atome d'antihydrogène.

Ondes de lumière

Il s'agit des longueurs d'ondes de la lumière qu'un atome absorbe ou émet lorsque ses électrons sont placés en état d'excitation ou reviennent à l'état fondamental. Des atomes d'antihydrogène ont été isolés dans un cylindre vide, d'une longueur de 28 cm et d'un diamètre de 44 mm, à travers lequel a été projeté un laser.

Dans le cadre de mesures très précises, les chercheurs ont constaté que l'antihydrogène occupe le même spectre optique que l'hydrogène, souligne le CERN lundi dans un communiqué. Un résultat qui confirme une fois de plus le modèle standard de la physique des particules.

Une certaine incertitude de mesure subsiste toutefois, et c'est peut-être là que réside justement une différence entre la matière et l'antimatière. Il s'agira à l'avenir d'augmenter encore la précision pour mieux saisir la symétrie entre la matière et son «opposé».

Piège magnétique

Mesurer le spectre de l'antimatière n'est pas chose aisée: ses particules sont difficiles à produire et à «piéger». Vingt ans de développement technologique ont été nécessaires pour mener à bien cette expérience, souligne le CERN.

S'il est facile de déplacer et de capturer des antiparticules chargées, comme des antiprotons ou des positrons, il est bien plus difficile de saisir un atome d'antihydrogène, car sa charge est neutre, explique Jeffrey Hangst, porte-parole du consortium Alpha, cité dans le communiqué.

«Nous avons ainsi construit un piège magnétique très spécial, basé sur le fait que l'antihydrogène est quelque peu magnétique», précise Jeffrey Hangst. Selon le CERN, ces progrès techniques ouvrent la voie vers une nouvelle ère, celle des recherches de haute précision sur l'antimatière. (ats/nxp)

Créé: 19.12.2016, 17h14

www.tdg.ch/savoirs/sciences/grande-premi...tiere/story/26601241

La sonde Juno révèle un visage très différent de Jupiter

La sonde spatiale américaine Juno, en orbite autour de Jupiter depuis juillet, a détecté de gigantesques ouragans sur ses pôles et effectué des observations inédites sur l'atmosphère et l'intérieur de la plus grande planète du système solaire.

Jupiter apparaît comme "un monde complexe, gigantesque et turbulent", très différent de ce que les scientifiques imaginaient, a expliqué la Nasa en commentant deux des premières études effectuées avec les données transmises par Juno et publiées jeudi dans la revue américaine Science.

"Il se passe tellement de choses que nous ne pensions pas que nous aurions à repenser entièrement notre façon de voir Jupiter", a résumé Scott Bolton, le responsable scientifique de la mission destinée à percer les secrets de la planète gazeuse géante, lors d'une conférence de presse téléphonique.

Outre les deux études dans Science, 44 autres recherches à partir des données recueillies par Juno paraissent dans le Geophysical Research Letters

L'orbite elliptique de la sonde a permis aux scientifiques de faire des observations totalement nouvelles.

Juno a pu survoler les pôles de Jupiter et s'approcher à moins de 5.000 kilomètres au-dessus de la couche nuageuse de sa haute atmosphère.

"Les images des régions polaires de Jupiter, jamais vues auparavant, montrent des masses brillantes de forme ovale qui sont notamment très différentes de ce qu'on a pu observer aux pôles de Saturne", une autre planète géante gazeuse, écrivent les scientifiques.

En fait, il s'agit d'ouragans géants d'un diamètre pouvant atteindre 1.400 kilomètres.

En s'approchant de la couche nuageuse, Juno, qui est équipée de neuf instruments scientifiques, a pu mesurer l'activité thermale dans les profondeurs de l'atmosphère jovienne.

Les données recueillies révèlent des structures inattendues que les scientifiques ont interprétées comme des indications de masses d'ammoniaque provenant des profondeurs de l'atmosphère et formant des systèmes météorologiques.

Une analyse du champ magnétique de Jupiter a aussi révélé qu'il était beaucoup plus intense à proximité de la planète que ce que les modèles mathématiques prévoyaient. Il est environ dix fois plus puissant que le champ magnétique terrestre.

- Mystérieuse tache rouge -

Juno a également mesuré le champ gravitationnel jovien pour déterminer si la planète avait un noyau solide comme certains modèles le prédisent.

Les résultats "ne sont pas clairs", indiquant qu'il ne s'agit apparemment pas d'un petit noyau solide, sans pouvoir vraiment en définir la nature.

Au contraire, selon Scott Bolton, le noyau pourrait être partiellement dissout et nettement plus grand que les prédictions des scientifiques.

Au-dessus des pôles, Juno a détecté des jets d'électrons provenant des vents solaires qui arrosent la haute atmosphère de Jupiter et pourraient alimenter les énormes aurores boréales observées par les caméras en infra-rouge de la sonde de 3.6 tonnes.

Ces pluies d'électrons paraissent avoir une distribution différente que celles qui se produisent au-dessus de l'atmosphère terrestre. Cela suggère des interactions de Jupiter avec l'environnement spatial entièrement différentes, selon les chercheurs.

"Le prochain survol rapproché est prévu le 11 juillet et nous passerons directement au-dessus du phénomène le plus remarquable de tout le système solaire, que connaissent tous les écoliers, à savoir la grande tache rouge de Jupiter", a indiqué Scott Bolton.

"Si quelqu'un va expliquer l'énigme de ce qui se trouve sous ce gigantesque tourbillon, c'est Juno et ses instruments capables de pénétrer ces épaisses couches nuageuses", a-t-il assuré.

Lancée le 5 août 2011, la sonde, s'est mise en orbite autour de Jupiter le 4 juillet 2016. Juno est passée le 27 août au plus près de la planète, à 4.200 km au-dessus de la couche de nuages.

Juno, une mission de 1,1 milliard de dollars, doit rester au total une vingtaine de mois autour de Jupiter dont elle doit effectuer 37 survols, pour la plupart entre 10.000 et 4.667 kilomètres au-dessus des nuages.

Les survols de Juno sont beaucoup plus proches que le précédent record de 43.000 kilomètres, établi par la sonde américaine Pioneer 11 en 1974.
www.boursorama.com/actualites/la-sonde-j...7991d10ad630ef49e369

tempsreel.nouvelobs.com/sciences/2017060...-nouvel-exploit.html

" Des ondes gravitationnelles détectées pour la troisième fois : un nouvel exploit

La troisième détection d'ondes gravitationnelles éclaire les probables sites de rencontre pour trous noirs de taille moyenne et donne encore raison à Einstein.

les ondes gravitationnelles, c'est un peu comme si des objets massifs en mouvement faisaient des vagues à la surface de l'espace-temps, tels un caillou jeté dans une mare. Prédites par Einstein, il a fallu attendre un siècle pour que la technologie permette enfin leur détection. Les deux premières fois, il s'agissait de la fusion de trous noirs, qui en formaient un nouveau de taille moyenne. Un événement cataclysmique, comme l'expliquent des chercheurs du MIT : "Ces collisions produisent plus de puissance qu'il n'en est irradié sous forme de lumière par toutes les étoiles et galaxies de l'univers en un instant donné".

Le 14 septembre 2015, les deux observatoires du projet Ligo, aux Etats-Unis, détectaient pour la première fois de l'histoire des ondes gravitationnelles. Un premier événement suivi d'un second à peine deux mois plus tard. Depuis, on attendait la réédition d'un exploit qui ouvrait grand la porte à une nouvelle branche de l'astronomie. C'est désormais chose faite : les responsables de Ligo ont annoncé ce jeudi l'observation d'un troisième événement, à la fois similaire et différent des deux autres.

Les deux premiers trous noirs résultant des fusions détectées en 2015 "pesaient" respectivement 62 et 21 fois la masse de notre Soleil, et se trouvaient à des distances déjà respectables de nous : 1,3 et 1,4 milliards d'années-lumière.

La nouvelle détection, baptisée GW170104, est plus de deux fois plus lointaine, à 3 milliards d'années-lumière. Les deux trous noirs qui ont fusionné, et dont les ondes gravitationnelles ont été captées sur Terre le 4 janvier de cette année, "pesaient" respectivement 31 et 19 fois le Soleil, et ont produit un trou noir final de 49 masses solaires.

Les trois détections effectuées par la collaboration scientifique Ligo (LSC) représentent une nouvelle catégorie de trous noirs dont les spécialistes ignoraient jusqu'alors l'existence, situés entre les trous noirs stellaires "normaux" et les supermassifs. Il y aurait donc une population de ce type d'objet stellaire dans l'univers, que l'on peut désormais détecter grâce aux fameuses ondes. Mais ce n'est pas la seule nouveauté qui vient éclairer notre connaissance des trous noirs et de leur formation.

Lorsqu'on rencontre une paire de trous noirs, tournant autour l'un de l'autre, deux hypothèses sont émises pour expliquer leur origine. La première serait qu'ils sont tout simplement issus d'une étoile double, où chacune se serait transformée en trou noir. Mais dans ce cas, comme le faisaient auparavant les deux étoiles, chaque trou noir tourne sur lui-même avec un axe de rotation situé dans la même direction que celui autour duquel les deux trous noirs tournent autour l'un de l'autre. "Comme une paire de patineurs à glace qui tournent sur eux-mêmes tout en tournant aussi autour l'un de l'autre", expliquent les scientifiques.

Mais dans certains cas, l'un des trous noirs tourne sur un axe différent de l'autre. Et c'est bien ce que les donnés de la nouvelle détection d'ondes gravitationnelles semblent révéler. Dans ce cas, l'hypothèse de la formation simultanée des deux trous noirs laisse la place à une autre, tout aussi intéressante : ces trous noirs stellaires de grande taille seraient nés dans un amas stellaire dense, un endroit où les étoiles sont très proches les unes des autres. Ce serait donc longtemps après leur formation que les deux trous noirs finiraient par se rencontrer, lors de leurs plongeons au centre de ces groupes à grosse densité d'étoiles.

Les données recueillies par Ligo laissent penser que c'est le cas pour GW170104, les axes de rotations des deux trous noirs ne seraient pas alignés. "Les données favorisent légèrement la théorie des amas stellaires denses", déclarent les chercheurs. "C'est la première fois que nous avons une preuve que les trous noirs ne seraient pas alignés, nous donnant juste un petit indice que les trous noirs binaires pourraient se former dans les amas stellaires denses", expliquait Bangalore Sathyaprakash, l'un des éditeurs de l'étude parue ce 1er juin dans le journal Physical Review Letters et co-signée par l'ensemble des collaborateurs du projet Ligo.

Einstein avait (encore) raison

L'observation du 4 janvier semble encore confirmer les prédictions d'Einstein concernant les propriétés des ondes gravitationnelles. Lorsque la lumière traverse un milieu donné, du verre par exemple, elle ne voyage pas à la même vitesse en fonction de ses longueurs d'onde. C'est comme cela que l'on peut la décomposer en arc-en-ciel lorsqu'elle passe au travers d'un prisme. Ce phénomène est connu sous le nom de dispersion.

Mais pour les ondes gravitationnelles, selon la relativité générale, la dispersion ne doit pas se produire. Les observateurs de Ligo ont donc recherché des traces d'un tel phénomène... sans succès. "On dirait qu'Einstein avait raison, même pour ce nouvel événement qui est dans les deux fois plus lointain que notre première détection", explique Laura Cadonati, porte-parole adjointe du LSC. "Nous n'avons pas vu de déviations par rapport aux prévisions de la relativité générale, et la grande distance nous aide à faire cette déclaration avec encore plus de confiance".

Prochaine étape, les étoiles à neutrons ?

Si cette troisième détection d'une fusion de trous noirs est enthousiasmante, l'astronomie gravitationnelle n'en est pourtant qu'à ses balbutiements. Les chercheurs espèrent bien ne pas se "contenter" des trous noirs et détecter d'autres phénomènes. Par exemple, celles émises par les étoiles à neutrons. Ces étoiles hyper-denses (mais pas autant qu'un trou noir) sont le résultat d'explosions d'étoiles géantes, dont le coeur s'effondre sur lui-même.

Pour le Dr Robert Ward, de l'université nationale australienne, l'un des nombreux scientifiques qui ont participé à l'étude, "nous espérons détecter les ondes gravitationnelles continues des étoiles à neutrons, ce qui est une bonne motivation pour développer des technologies avancées [...] pour rechercher ces sources plus faibles d'ondes gravitationnelles". Bientôt, les grandes nouvelles ne concerneront plus les détections d'ondes gravitationnelles, mais les nouveaux événements qu'elles permettront d'observer. "

Jean-Paul Fritz

Le dernier portrait du pôle sud de Jupiter construit avec les images de la sonde Juno, de la Nasa, montre un extraordinaire paysage de cyclones géants. On savait la grande planète gazeuse agitée mais elle l'est encore plus que prévu. Traversant à basse altitude la puissante magnétosphère, l'engin spatial a découvert un secret jusque-là bien gardé : les aurores polaires sont alimentées depuis les profondeurs de l'atmosphère.

suite ici :

www.futura-sciences.com/sciences/actuali...&utm_campaign=buffer

c'est magnifique, magique, et encore tellement de choses à découvrir!

Merci pour le partage ! Ces photos de Jupiter sont fascinantes !

...comme on est dans le cosmos ....ça tombe bien !!

" Paléoanthropologie: l'Homo Sapiens est né au Maroc il y a 300 000 ans "

suite ici :

www.lexpress.fr/actualite/sciences/paleo...000-ans_1915582.html

oh oui! merci!

Tiens, le mystère WOW est résolu!!

www.sciencesetavenir.fr/espace/vie-extra...traterrestres_113692

Le mystérieux signal "Wow !" ne vient pas des extraterrestres

Le 09.06.2017 à 09h45

Vieux de 40 ans, le mystère du signal "Wow !" est enfin expliqué par le passage d'une comète. Repéré par un radiotélescope en 1977, certains espéraient qu'il puisse s'agir d'un message venant d'une intelligence extraterrestre.
Comète

Depuis 40 ans, on ne savait pas d'où provenait le mystérieux signal "Wow !".
HO / EUROPEAN SPACE AGENCY / AFP

Un soir d'août 1977, l'astrophysicien Jerry Ehman observe la constellation du Sagittaire avec le radiotélescope de l'Université de Chicago. Il enregistre alors pendant 72 secondes des ondes étranges, dont l'intensité est exceptionnelle et la fréquence inconnue. Aucun corps céleste connu ne correspond. "Wow !" écrit-il en soulignant cette fréquence radio étonnante, donnant son nom au signal. Ni astéroïde, ni planète, ni satellite, de quoi peut-il s'agir ? Il y a bien une autre explication… celle d'un signal envoyé par une intelligence extraterrestre !

Pendant 40 ans, le mystère est resté inexpliqué. En 2012, une "réponse" au signal "Wow !" est même envoyée par l'observatoire d'Arecibo pour le 35e anniversaire du signal. Contenant des tweets et des vidéos de célébrité, elle est restée sans réponse.

Les données récoltées par Jerry Ehman en 1977

Mais en 2015, Antonio Paris, professeur d'astronomie et directeur de l'astronomie au Museum of Science & Industry de Chicago, développe une hypothèse. Il trouve que 2 comètes, la 266P/Christensen et la P/2008 Gibbs, passaient dans le ciel, en face du télescope, cette fameuse nuit d'août. Or, ces 2 comètes ont été découvertes en 2006 et 2008, trop récemment pour avoir été étudiées en 77. Et comme toutes les comètes, elles sont suivies d'une trainée de gaz composée d'hydrogène, qui a une "signature" radio. Antonio Paris suppose alors que le signal "Wow !" proviendrait en fait de l'hydrogène de ces comètes.
La responsable : la comète 266P

L’hypothèse est contestée, mais Antonio Paris est motivé. Après une campagne de financement participatif réussie, il lance son étude en novembre 2016. Publiée mercredi 7 juin 2017 dans le Journal of the Washington Academy of Sciences, elle confirme ses suppositions. L’astronome a réalisé plus de 200 observations, dont celle de la comète 266P alors qu’elle passait tout près du même endroit qu’en 1977. La particularité de 266P ? L’hydrogène de la comète émet à la fréquence 1420,25 MHz, la même que le signal "Wow !". En comparant avec les observations réalisées sur d’autres comètes et sur le ciel « vide », il conclue : "le signal “Wow!” de 1977 était un phénomène naturel" qui ne relève pas d'un "coucou" extraterrestre. Quant à la force du signal de 1977, elle serait justifiable selon lui par "la taille du Big Ear Radio Télescope", utilisé par Jerry Ehman en 1977 et détruit en 1998, "et la probable perte de masse de la comète 266P, qui était beaucoup plus grosse il y a 40 ans".

Les fans d'Alien seront déçus, mais tout espoir n'est pas perdu. Le plus grand radiotélescope du monde, en Chine, est entré en service en septembre 2016. Depuis, il fouille sans relâche le ciel à la recherche d'extraterrestres. Des pistes sont explorées : on s'intéresse de près aux naines rouges, dont les planètes pourraient accueillir la vie, et à des zones spécifiques de l'espace. A l'heure où la conquête spatiale gagne du terrain, il faudra peut-être bientôt apprendre à partager notre galaxie...

#Comète