Visite fortuite d’un « alien »

Le Soleil se déplace autour du centre de la Galaxie à une vitesse de l’ordre de 220 kilomètres par seconde et lorsqu’un observateur regarde les étoiles dans le ciel, ce que nous faisons de moins en moins surtout dans les villes, celles-ci semblent immobiles. On pourrait en déduire que toutes ces étoiles, du moins les plus brillantes, se déplacent également dans la même direction et à la même vitesse que le Soleil. Or ce n’est pas tout à fait le cas car le Soleil se déplace aussi par rapport aux étoiles qui lui sont proches, ses voisines en quelque sorte, avec une vitesse non négligeable d’environ 20 km/seconde soit 72000 km/h. Les Assyriens et les Egyptiens avaient donc une vision des constellations légèrement différente de celle d’aujourd’hui.

Mais comme toutes ces étoiles sont très éloignées les unes des autres, par exemple l’étoile Alpha du Centaure, en fait une étoile double, se trouve à 4,7 années-lumière du Soleil, c’est à vrai dire une confortable distance qui exclue toute collision avec le Soleil. Et pourtant le système solaire vient d’être traversé par un objet qui ne provenait ni de la ceinture d’astéroïdes située au delà de l’orbite de Neptune ni du nuage de Oort situé bien au delà de ces cailloux d’où proviennent la plupart des comètes. Les astronomes l’ont identifié comme étant le premier objet répertorié provenant « d’ailleurs », de l’espace inter-stellaire, un « alien » de 400 mètres de diamètre appelé A/2017 U1 qui a frôlé le Soleil le 9 septembre dernier mais tout de même à une distance de 23 millions de kilomètres de ce dernier et à l’intérieur de l’orbite de Mercure. La trajectoire hyperbolique de ce bolide était telle qu’il ne pouvait pas provenir du nuage de Oort qui fait bien partie de « notre » système solaire.

Pour les astrophysiciens ce n’est pas surprenant car très probablement des cailloux de « notre » nuage de Oort peuvent tout aussi bien être éjectés vers les autres étoiles proches du Soleil.

C’est un peu comme si les étoiles s’échangeaient de la matière les unes avec les autres lorsque leurs planètes se forment puisque les spécialistes de la question considèrent que la grande majorité des étoiles possèdent des systèmes planétaires. L’espace n’est donc pas aussi vide qu’on le croyait et tout y est mouvant …

Source : Science Magazine, illustration : observatoire de Hawaii

Les ondes gravitationnelles : une gigantesque bouffée d’énergie

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En février 2016, après 5 mois de vérifications méticuleuses, l’observatoire LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) annonça pour la première fois la détection d’ondes gravitationnelles dont l’existence avait été prédite par la théorie de la relativité générale formulée par Albert Einstein il y a maintenant près d’un siècle. Un deuxième train d’ondes fut détecté le jour de Noël 2015 puis plus rien jusqu’au 4 janvier 2017. Cette fois c’est certain les ondes gravitationnelles existent bien et ce n’est pas une vue de l’esprit. En effet, comme pour toute expérience scientifique, répéter cette dernière et obtenir le même résultat peut encore être l’effet du hasard mais si elle est vérifiée une troisième fois alors il n’y a plus de doute possible.

Pour cette dernière détection d’un évènement cataclysmique d’une ampleur difficile à imaginer la puissance de calcul du signal a permis de confirmer qu’il s’agissait de la collision entre deux trous noirs massifs de 31 et 19 fois la masse du Soleil respectivement situés à plus de 3 milliards d’années-lumière de notre Galaxie, collision suivie de leur fusion. Les signaux obtenus tant à Hansford qu’à Livingston ont montré que les deux trous noirs tournaient autour d’eux-mêmes en sens opposé. Et lors de leur collision une énergie équivalente à deux fois la masse du Soleil a été dissipée dans l’espace selon la célébrissime équation d’Einstein : E = m x c2 ! Il s’agit donc bien d’un évènement d’une puissance difficile à imaginer qui a pu être détecté 3 milliards d’années plus tard. Il a duré un dixième de seconde et en kWh l’énergie dissipée fut de 130 suivies de 38 zéros kWh.

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Source : Physical Review Letters, doi : 10.1103/PhysRevLett.118.221101

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Petite note explicative de l’illustration. Imaginons que les ondes gravitationnelles soient un son perceptible par notre oreille. Un son se définit par sa fréquence – plus celle-ci est élevée plus le son est aigu – et son amplitude qui est d’autant plus élevée que le son est « fort ». Dans l’illustration tirée de l’article paru dans les PRL l’amplitude est matérialisée par une couleur allant du noir au jaune clair et la répartition de cette amplitude est représentée en fonction de la fréquence exprimée en hertz (Hz) pour les deux installations LIGO en fonction du temps. Il faut noter que le phénomène est extrêmement rapide puisqu’il ne dure qu’un dixième de seconde. La reconstruction par le calcul du signal fait apparaître un « bruit » de plus en plus aigu qui disparaît subitement … quand les deux trous noirs ont fusionné. L’univers tout entier a alors été inondé par une gigantesque décharge d’énergie, deux fois la masse du Soleil disparaissant en quelques centièmes de seconde selon l’équation d’Einstein d’équivalence entre masse et énergie … Je rappelle ici à mes lecteurs qu’il faut rendre à César ce qui est à César : c’est le mathématicien français Henri Poincaré qui le premier introduisit le concept d’ondes gravitationnelles et l’équivalence matière-énergie formulée par Einstein en 1904. Poincaré était prisonnier du paradoxe de l’ « éther », une fiction immatérielle formulée par Hendrick Lorentz en 1895 dont Einstein nia l’existence en écrivant les équations de la relativité restreinte quelques mois plus tard en 1905. Jamais Poincaré ne put s’affranchir de l’existence de l’ « éther » et la preuve expérimentale des ondes gravitationnelles plus d’un siècle plus tard est une ultime démonstration de la non-existence de l’éther. Cet évènement cosmique détecté par le LIGO a relaché dans l’univers tout entier une énergie de 360.1045 joules ou encore 130.1038 kWh en un dixième de seconde.

La peur du vide

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Les astronomes observent et les astrophysiciens calculent et quand les observations semblent inexplicables ces derniers inventent des théories parfois hilarantes. Et c’est dans ce travers qu’ont échoué – à mon humble avis – une équipe franco-israélienne d’astrophysiciens sous la direction du Professeur Yehuda Hoffman de la Hebrew University de Jerusalem.

Pour comprendre le raisonnement de ces scientifiques il faut faire quelques petits rappels. La Terre tourne sur elle-même et au niveau de l’Equateur la vitesse de rotation est de 1600 km/h. C’est la raison pour laquelle il est judicieux de lancer des fusées vers l’espace depuis une installation proche de l’équateur comme en Guyane par exemple car la fusée, avant même d’avoir décollé, se déplace (par rapport à l’espace) à cette vitesse de 1600 km/h que naturellement on ne ressent pas quand on a les pieds sur le plancher des vaches. La Terre tourne autour du Soleil – pour ne pas lui tomber dessus en raison de la gravité – à une vitesse d’environ 100000 km/h et encore une fois personne sur la Terre ne ressent cette vitesse de déplacement de la Terre autour du Soleil. Ce n’est pas tout et on peut avoir alors le vertige si on y pense, le Soleil gravite autour du centre de la Voie Lactée – « notre galaxie » – à la vitesse pas négligeable du tout de 850000 km/h ! Si, dans un monde où tout est relatif, on ajoute qu’il faut au Soleil plus de 200 millions d’années pour faire un tour complet autour du trou noir se situant au centre de la Voie Lactée, cette vitesse semble alors infime …

À cette énumération il faut enfin tenir compte de la vitesse de déplacement de notre galaxie, de concert avec sa soeur jumelle la Galaxie d’Andromède (illustration), vers un groupe d’autres galaxies appelé Le Grand Attracteur. Cette vitesse de déplacement qui est le résultat de la gravité exercée par cette concentration de galaxies est de 2 millions de km/h soit 630 km par seconde. Le Grand Attracteur est situé à 150 millions d’années lumière de la Voie Lactée et de la galaxie d’Andromède qui sont distantes l’une de l’autre de « seulement » 2,5 millions d’années lumière. Il faut noter au passage que cette galaxie est la seule visible à l’oeil nu dans le ciel boréal et que son « image » qui nous parvient aujourd’hui a été émise avant même que l’homme existe sur la Terre …

Cette équipe d’astrophysiciens s’est intéressée à un autre groupe de galaxies situé à 600 millions d’années lumière de « notre » Voie Lactée appelé la Concentration de Shapley, donc très au delà du Grand Attracteur. Or, par le calcul, la vitesse de déplacement de la Voie Lactée vers le Grand Attracteur ne peut pas être expliquée par la présence de cet autre région à forte densité et forte population de galaxies car elle est située beaucoup trop loin pour avoir un effet sur cette vitesse de déplacement. Les astrophysiciens ont donc imaginé que notre galaxie fuyait une zone de l’espace intergalactique curieusement désertique, c’est-à-dire très pauvre en galaxies, qui vient d’être découverte à l’opposé du Grand Attracteur (par rapport à « notre » galaxie). Notre galaxie, en quelque sorte, a donc tout simplement peur du vide comme en ont conclu ces astrophysiciens et elle fuit cette région sombre et sans matière. Il fallait avoir vraiment beaucoup d’imagination pour y penser et j’avoue que mon petit cerveau n’a pas saisi la subtilité de cette nouvelle théorie que je trouve totalement absurde, mais je ne partage cette opinion qu’avec moi-même … Ces travaux ont néanmoins fait l’objet d’une publication dans Nature, soi : 10.1038/s41550-016-0036 Illustration : Galaxie d’Andromède, Wikipedia

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Note à l’intention de mes lecteurs exigeants. Comme l’ont donc revendiqué dans cet article les auteurs de l’étude il existe dans l’Univers des zones à forte densité de matière et d’autres zones au contraire vides de tout objet céleste. Il s’agit d’une propriété de l’Univers appelée anisotropie, en d’autres termes l’Univers n’est pas homogène comme l’ont montré les mesures du bruit de fond cosmologique (illustration ci-dessus) correspondant à une température de 2,72 degrés K. Toutes sortes de théories ont été avancées pour expliquer cette anisotropie dont en particulier le modèle du Big-Bang.

Le Soleil est entré en léthargie

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Entre le 14 et le 18 novembre 2016, la surface du Soleil était totalement uniforme, c’est-à-dire sans aucune tache. Les taches solaires sont la signature de l’intensité du champ magnétique de l’astre. Comme le Soleil tourne autour de lui-même en 25 jours il faudra attendre encore une semaine pour avoir la confirmation qu’il est entré dans un période de sommeil magnétique prolongée. D’abord le cycle #24 se termine – il a culminé en 2014 – avec une pauvreté en taches solaires jamais observée depuis la fin du XVIIIe siècle et les prévisions de plusieurs équipes d’astrophysiciens indiquent que le prochain cycle solaire sera ponctué de seulement quelques manifestations timides d’activité magnétique. La Nasa (source de l’image) se perd en conjectures puisque depuis le mois de juin passé l’activité solaire est anormalement faible. Déjà en 2014 les spécialistes du Soleil de la NASA s’inquiétaient de ce soudain sommeil de l’astre source de toute vie sur Terre. Et il avouent n’avoir aucune explication à donner au sujet de ces observations alors que le minimum inter-cycle ne devrait être atteint qu’en 2021 … Tout au plus ils déclarent que l’activité solaire est hautement imprévisible. Le Docteur Valentina Zharkova, dont j’ai relaté les travaux à plusieurs reprises sur ce blog, va certainement apprécier !