Magazine Observatoire de Paris n°13 mar/avr/mai 2010
Magazine Observatoire de Paris n°13 mar/avr/mai 2010
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°13 de mar/avr/mai 2010

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Observatoire de Paris

  • Format : (211 x 298) mm

  • Nombre de pages : 24

  • Taille du fichier PDF : 3,2 Mo

  • Dans ce numéro : les étoiles géantes se dévoilent.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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L’interféromètre infrared Optical Telescope Array - iOTA, mont Hopkins, Arizona./The infrared Optical Telescope Array (iOTA) interferometer at Mount Hopkins, Arizona. Peter Schuller, SAO Contacts sylvestre lAcour Chargé de recherche CNRS LESiA +33 (0)1 45 07 78 60 sylvestre.lacour@obspm.fr guy perrin Astronome LESiA +33 (0)1 45 07 79 63 guy.perrin@obspm.fr 10 – MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°13/AVRIL 2010 lesiA/recherche DEux Ou TROIS ChOSES à PROPOS DES GéANTES PROChES A fEW fACTS ABOuT NEARBy GIANT STARS depuis le mont hopkins, en Arizona, les experts en interférométrie du laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en Astrophysique - lesiA ont obtenu des images infrarouges et des détails inédits sur des étoiles géantes et supergéantes.from the top of Mount hopkins, experts in interferometry from the Laboratory for Space Studies and Astrophysics Instrumentation (LESIA) have obtained infrared images and new details of giant and supergiant stars. un pas est franchi. l’interférométrie gagne ses lettres de noblesses. Coup sur coup, les astronomes du lesia ont mis en batterie les trois télescopes de 45 centimètres de diamètre de l’infrared optical telescope array - iota à l’observatoire whipple, sur le mont hopkins, en arizona. le résultat ? les scientifiques ont obtenu des images inédites - d’une précision inégalée - de deux énormes étoiles rougeoyantes proches. Cela renseigne sur la structure et l’évolution de ces astres en fin de vie, longtemps perçus comme d’infimes points lumineux. la supergéante bételgeuse de la constellation d’orion, notamment, a révélé deux gigantesques taches brillantes dans son atmosphère. Ce phénomène traduit un bouillonnement interne, semblable à celui d’une casserole d’eau. les taches seraient aussi larges que la trajectoire de la terre autour du soleil. elles s’étendent au sein d’une étoile 600 fois plus grande et 100 000 fois plus lumineuse que… le soleil ! leur présence reflète le mouvement de convection du gaz chaud qui remonte en colonnes dans la masse de l’astre. Ceci semble causer l’éjection d’un panache de matière. expertise mondiale la seconde étoile scrutée est Chi du Cygne, connue pour son comportement variable similaire à celui de mira « la merveilleuse » de la baleine. Prouesse : de 2005 à 2006, l’astre s’est laissé « filmer » dans les convulsions et les affres d’une mort prochaine, avant-goût du crépuscule du soleil prévu d’ici cinq milliards d’années. il pulse selon un cycle de 408 jours. il enfle, se contracte et oscille ainsi entre 500 et 750 millions de kilomètres de diamètre, l’équivalent des orbites de mars et de la ceinture d’astéroïdes dans le système solaire. au final, les images atteignent une définition - un niveau de détail - de 9 millisecondes d’angle, quinze fois meilleure que ce qu’aurait fait le télescope spatial hubble. Ces résultats ont été obtenus par Guy Perrin, sylvestre lacour et Xavier haubois au lesia en collaboration avec leurs partenaires français, belges et nord-américains. fini le temps des franges d’interférences abstraites. terminé les observations qui contraignaient des modèles théoriques. Grâce à des télescopes individuels disposés suivant des bras nord-est et sud-est, longs de 35 et 15 mètres, les chercheurs ont su recombiner adroitement les faisceaux de lumière émergeants. ils ont réalisé la performance d’un instrument virtuel géant de 38 mètres de diamètre. le calcul en a tiré de véritables images d’étoiles géantes ou supergéantes. l’expertise internationale des auteurs s’affirme. interferometry was taken to a new level. using a battery of three 45-centimeter telescopes of the infrared optical telescope array (iota) at the whipple observatory on mount hopkins, in arizona, astronomers from lesia have obtained new images of unprecedented accuracy of two nearby huge reddish stars. they provide information about structure and evolution of these objects nearing their demise, and long perceived as tiny bright points of light. the supergiant betelgeuse in the constellation of orion, in particular, revealed the presence of two giant bright spots in its atmosphere, a sign of internal bubbling similar to that of a pan of water. each of the spots would be equivalent in size to the orbit of the earth around the sun. the star itself is 600 times larger and 100,000 times brighter than the sun. the presence of the spots indicates the convection motion BÉTELGEUSE vue en proche infrarouge révèle des détails inédits de 9 millisecondes d’angle./A view of Betelgeuse in near infrared reveals new details of 9 milliseconds of arc. X. Haubois et G. Perrin, LESiA - Observatoire de Paris of columns of hot gas inside the star. this appears to provoke the ejection of a plume of matter. Worldwide expertise the second star observed was Chi Cygnus, known for its variable behaviour similar to that of mira, « the marvellous », in the constellation Cetus. a real feat : from 2005 to 2006, the convulsions and agony of the star’s approaching demise were « filmed », a foretaste of our own sun’s disappearance expected in five billion years’time. Chi pulses on a 408-day cycle. it swells and contracts, its diameter varying between 500 and 750 million kilometres, the equivalent of the orbits of mars and the asteroid belt in the solar system. the images obtained have a resolution, or detail level, of 9 milliseconds of arc, fifteen times higher than the hubble telescope would have achieved. these results were obtained by lesia team Guy Perrin, sylvestre lacour and Xavier haubois in collaboration with french, belgian and north-american scientists. the time of abstract interference fringe is over. nomore theoretical models constrained by observations. thanks to individual telescopes arranged along northeast and southeast arms 35 and 15 metres long, the scientists were able to skilfully recombine the incoming light beams. they built a virtual giant instrument of 38 metres diameter, and through calculations obtained real images of giant and supergiant stars. a proof of their growing international expertise. CHi DU CYGNE, étoile géante rouge, convulse, enfle et se contracte dans les affres de la mort./Chi Cygnus, a giant red star, convulses, swells, and contracts in the throes of death. X. Haubois et G. Perrin, LESiA - Observatoire de Paris
recherche/lermA uN NOuVEAu REGARD SuR LE BERCEAu DES éTOILES A fRESh LOOk AT ThE CRADLE Of STARS grâce aux données du télescope spatial infrarouge spitzer, de gros grains de poussière viennent d’être débusqués dans les nuages nurseries d’étoiles par les chercheurs du laboratoire d’étude du rayonnement et de la matière en Astrophysique - lermA. Thanks to data from the Spitzer infrared space telescope, large dust grains in star nursery clouds have been detected by scientists at the Laboratory for the Study of Radiation and Matter in Astrophysics (LERMA). C’est à l’intérieur de vastes nuages que naissent les étoiles : par la condensation du gaz et des poussières qu’ils recèlent. mais le processus qui mène à l’apparition de nouveaux astres est encore mal connu. Car ces nébulosités sont denses, opaques et sombres. de plus en plus, les astronomes mettent au point des instruments capables de sonder leurs profondeurs comme le télescope spatial spitzer, de la nasa. il observe le ciel dans l’infrarouge. Grâce aux données recueillies, laurent Pagani et Jürgen steinacker, astrophysiciens, ont fait au lerma une découverte riche de promesses pour l’étude de ces pouponnières 1. les chercheurs ont détecté une lumière à 3,6 microns de longueur d’onde en provenance du cœur d’un nuage situé à 340 années-lumière de distance, dans la constellation du serpentaire (ophiuchus), et baptisé lynds 183 en référence à l’astronome américaine beverly lynds qui l’a répertorié en 1962. en fait, cette lumière correspond à un rayonnement bien connu qui inonde la Galaxie et qui est ici renvoyé, diffusé - c’est-à-dire diffracté - dans toutes les directions par le nuage. les poussières seraient-elles responsables du phénomène ? Au cœur des nuages denses il faudrait pour cela que leur taille soit d’un ordre de grandeur assez comparable à la longueur d’onde du rayonnement, enseigne la physique. or, les astronomes s’accordent à penser que les poussières au sein des nuages sont très petites et ne grossissent que bien plus tard, dans le disque en rotation autour de la jeune étoile en cours de constitution. « Pourtant, il n’y a pas d’autre explication », estime laurent Pagani qui a éliminé d’autres candidats comme les molécules polycycliques aromatiques ou des grains de poussière chauffés à 1000 °C. « nos observations montrent que les nuages hébergent des grains dix fois plus gros que ce que l’on imaginait jusqu’à présent ». au final, ici, dans la partie la plus enfouie de la nébuleuse, la taille des poussières passe de 0,1 à 1 micron. Ce serait ainsi les plus grosses particules solides jamais décelées dans le milieu diffus entre les étoiles ! avec cette observation d’une diffraction de la lumière infrarouge environnante, l’équipe a donc identifié un signal issu du cœur des nuages interstellaires. À terme, l’étude de cette lumière doit permettre de mieux comprendre les mécanismes de formation des étoiles et des planètes qui s’y développent. et même, espère laurent Pagani, de déterminer un jour l’âge de chacun de ces nuages, lorsqu’un modèle de croissance des grains aura été mis au point. MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°13/AVRIL 2010 – 11 it is inside huge clouds that stars are born : through the condensation of dust and gas they contain. but the process that results in the creation of new celestial objects is not yet well known, for those clouds are dense, impenetrable, and dark. astronomers are constantly developing instruments to probe their depths, such as nasa’s spitzer space telescope, which can observe the sky in infrared. thanks to data gathered by spitzer, laurent Pagani and Jürgen steinacker, astrophysicists at lerma, have made a promising discovery for the study of those nurseries 1. they have detected a 3.6-micron wavelength light coming from the centre of a cloud 340 light-years away, in the ophiuchus constellation and namedlynds 183, after the american astronomer beverly lynds, who catalogued it in 1962. in fact, this light corresponds to a well-known radiation that pervades the milky way and that is here diffused—that is, refracted—in all directions by the cloud. are dust particles at the origin of this phenomenon ? At the heart of dense clouds for this to be the case, according to the laws of physics their size should be of an order of magnitude roughly comparable to the radiation wavelength. now, astronomers believethat dust particles in clouds are very small, and they only increase in size much later, in the disk rotating around the young star being formed. « and yet, there is no other explanation », says laurent Pagani, who has ruled out other candidates such as aromatic polycyclic molecules and dust grains heated at 1,000 oC. « our observations show that clouds contain grains ten times as large as we had imagined until now. » also, here, in the deepest region of the nebula, the size of the dust grains goesup from 0.1 to 1 micron. they would be the largest solid particles ever detected in the diffuse medium between stars ! through the observed diffraction of the surrounding infrared light, the team has identified a signal coming from the heart of interstellar clouds. eventually, the study of this light should permit a better understanding of star and planet formation mechanisms. moreover, laurent Pagani hopes one day to determine the age of each of those clouds, once a model of grain growth is developed. Le télescope infrarouge SPiTzER a permis de détecter de grosses poussières au sein des nuages interstellaires./The Spitzer infrared telescope permitted the detection of large dust particles in interstellar clouds. Nasa/JPL-Caltech (1) Paru le 18 février 2010 dans Astronomy and Astrophysics./As reported in the 18 February 2010 issue of Astronomy and Astrophysics. LE NUAGE LYNDS 183, non loin de la constellation du Serpentaire, s’étend sur deux années-lumière./Lynds 183, a cloud not far from the Ophiuchus constellation, is two light-years long. CF HT Le MODèLE NUMÉRiqUE (image du bas) réalisé par Jürgen Steinacker montre que de gros grains permettent de reproduire l’image (en haut) prise par le télescope Spitzer./The numerical model (bottom image) due to Jürgen Steinacker shows that large grains can reproduce the image (top) taken by the Spitzer telescope. LERMA/Observatoire de Paris/Nasa Contacts laurent pAgAni Directeur de recherche CNRS LERMA/CNRS Senior SCiENTiST +33 (0)1 40 51 20 13 laurent.pagani@obspm.fr jürgen steinAcKer Max Planck institut für Astronomie de Heidelberg/Max Planck institut für Astronomie, Heidelberg Professeur invité au LERMA/Guest Professor at LERMA +33 (0)1 40 51 20 13 stein@mpia.de



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