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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Vue d’artiste d’un qUASAR, galaxie hyperlumineuse, lointaine et active./Artist view of a quasar, a super-bright, distant, and active galaxy. ESA Contacts Anne-marie gontier Astronome SYRTE + 33 (0) 1 40 51 22 33 anne-marie.gontier@obspm.fr sébastien lAmBert Astronome SYRTE + 33 (0) 1 40 51 22 33 sebastien.lambert@obspm.fr 12 – MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°13/AVRIL 2010 syrte/recherche uNE NOuVELLE RéféRENCE TRèS... SPATIALE A NEW, VERy « SPATIAL » REfERENCE c’est le catalogue astrométrique le plus précis à ce jour. une équipe du laboratoire systèmes de référence temps espace - syrte a participé à l’élaboration du tout nouveau repère céleste international mis en œuvre depuis le 1 er janvier 2010. It is the most accurate astrometric catalogue to date. A team at the Time-Space Reference Systems Laboratory (SyRTE) participated in the compilation of a new international celestial reference frame in operation since january 2010. Points cardinaux, longitude et latitude… depuis l’aube des temps, l’homme se dote de points de repère pour s’orienter. mais ce qui fonctionne sur terre, n’est plus valable dans l’univers. Comment, en effet, déterminer la position d’un astre dans le ciel ? en mesurant sa position par rapport à des objets de référence dont les coordonnées sont bien connues. les astronomes grecs ont été les premiers à établir ainsi des catalogues donnant la position des étoiles à une époque donnée. mais l’utilisation de sources lumineuses en mouvement les unes vis-à-vis des autres n’est pas idéale pour définir un système de base. on préfère recourir à un ensemble d’objets qui n’ont aucun mouvement relatif mesurable et pas de rotation globale. les quasars, catégorie de galaxies qui abrite des trous noirs supermassifs et actifs en leur centre, remplissent ces conditions. ils sont si distants (leur éloignement se compte en milliards d’années-lumière) que leurs déplacements dans le ciel restent indétectables. Ce sont de fait de superbes phares pour quadriller la voûte céleste et repérer les positions, à l’instar des longitudes et latitudes utilisées pour la localisation sur terre. le premier catalogue répertoriant ces quasars, l’international Celestial reference frame - iCrf, a été publié en 1995. en 2006, l’union astronomique internationale -uai a confié la mission de le mettre à jour à un groupe de travail qui incluait des chercheurs du sYrte. le résultat est un nouveau repère, l’iCrf2, cinq fois plus précis et deux fois plus stable que le précédent. il a été adopté en août dernier lors de l’assemblée de l’uai à rio de Janeiro. Beaucoup plus stable et précis Pour observer les quasars, les astronomes utilisent la technique de l’interférométrie à très longue base, dite Vlbi, dans le domaine radio. ils corrèlent les données des différentes antennes réparties à la surface du globe afin d’obtenir une précision équivalente à celle que procurerait une antenne géante de la taille de la planète. au sYrte, c’est le centre d’analyse affilié à l’international Vlbi service for Geodesy and astrometry - iVs 1 qui se consacre à ce travail. le premier catalogue recensait plus de 600 quasars. le tout nouveau contient 3 414 objets - presque six fois plus ! Parmi ceux-ci, 295 ont été définis comme sources de référence. le résultat est une grille beaucoup plus précise. Ce repère sert à caler tous les autres, notamment pour les mesures géodésiques. il permet de mieux comprendre des phénomènes tels que le mouvement des plaques tectoniques, les marées et les processus qui affectent l’orientation de la terre dans l’espace. La NOUVELLE RÉFÉRENCE : une cartographie des 3 414 quasars dont 295, en rose, sont les quasars de définition. La ligne rouge représente l’équateur de la Galaxie./The new reference : a mapping of 3,414 quasars, of which 295 (in pink) are reference quasars. The red line represents the equator of the galaxy. iVS/SYRTE/Observatoire de Paris Cardinal points, longitude and latitude… ever since the dawn of time, humans have used reference points to find their bearings. but what works here on earth is nolonger valid in a cosmic scale. how to determine, then, the position of a celestial body in the sky ? by measuring its position with reference to certain objects whose coordinates are well known. Greek astronomers were the first to use this method to establish the position of stars at a given time. but using light sources that are in motion with respect to each other is not the ideal way to define a reference system. it is preferable to resort to a set of objects with nomeasurable relative motion or global rotation. quasars, a category of galaxies with super massive active black holes at their centers, have these properties. due to their enormous distance from earth (they are billions of lightyears away), their movement in the sky is undetectable. they constitute the perfect reference points for defining a grid on the celestial sphere to locate positions, similar to the system of longitudes and latitudes used on the earth. the first catalogue of these quasars, the international Celestial reference frame (iCrf), was published in 1995. in 2006, the international astronomical union (iau), setup a working group, which included scientists from sYrte, with the purpose ofupdating iCrf. the result is a new frame, iCrf2, five times more accurate and twice more stable than its predecessor. it was adopted last august at the iau assembly in rio de Janeiro. far more stable and accurate to observe quasars, astronomers employ very long base interferometry (Vlbi) in the radio domain. they correlate data from various antennae scattered throughout the world to obtain a degree of accuracy equivalent to that of a giant antenna the size of the earth. at sYrte, this task is performedby the analysis centre affiliated with the international Vlbi service for Geodesy and astrometry (iVs 1). the first catalogue listed over 600 quasars. the new one contains 3,414 objects—almost six times as many ! among these, 295 have been declared reference sources. the overall result is a much more accurate grid. this frame can be used to adjust all the others, in particular regarding geodesic measurements. it also increases the understanding of phenomena such as tectonic plate motion, tides, and the processes affecting the orientation of the earth in space. (1) Service scientifique international qui regroupe les organismes d’une vingtaine de pays, dont l’Observatoire de Paris, autour de l’utilisation de la technique du VLBI pour la géodésie et l’astrométrie./An international scientific service on the use of VLBI techniques in geodesy and astrometry comprising organizations from some twenty countries, including the Observatoire de Paris.
recherche/luth PLEINS fEux SuR LES jETS DE L’uNIVERS SPOTLIGhT ON jETS IN ThE uNIVERSE observer, simuler et reproduire au laboratoire les immenses jets de gaz qui s’échappent des jeunes étoiles ou du trou noir au cœur des galaxies : tel est le défi auquel s’attèlent les chercheurs du laboratoire univers et théories - luth. Observing, simulating, and reproducing in the laboratory the huge jets of gas blasted into space by young stars and black holes at the centre of galaxies. Such is the challenge that scientists at the Laboratory universe and Theories (LuTh) are ready to meet. quel rapport entre : le cosmos, produire un faisceau de particules avec un laser de puissance et la propulsion électrique des satellites de télécommunications ? « la physique des émissions de jets de gaz chauds », répond Claire michaut entrée au luth pour se consacrer aux phénomènes d’écoulements et de chocs cosmiques. « les jets de gaz sont partout dans l’univers », s’enthousiasme-telle. « ils accompagnent les jeunes étoiles en formation avec des dimensions de quelques années-lumière et ils progressent alors à des vitesses voisines du demi-million de kilomètres/heure (150 kilomètres/seconde). À plus grande échelle, ils sont accélérés par les trous noirs géants aux cœurs des galaxies. ils voyagent ainsi sur des distances comparables à la taille de ces galaxies et ils approchent de la célérité de la lumière ». du coup, comprendre la naissance et l’évolution de ces jaillissements représente un défi à l’entendement. au luth, une petite équipe s’est constituée en 2009 autour de cette problématique. Véronique Cayatte et Christophe sauty confrontent les simulations analytiques et numériques aux observations. Pendant que Claire michaut crée des jets en laboratoire en projetant de puissants faisceaux laser sur des cibles. tirs laser intenses C’est la première fois en europe et, peut-être, dans le monde que des forces se regroupent pour s’attaquer à toutes les échelles à ce problème d’astrophysique des hautes énergies. enjeu : comprendre les écoulements hydrodynamiques de fluides soumis aux champs magnétiques et au rayonnement. dans les cas extrêmes des jets de galaxies, la relativité générale d’einstein s’applique. C’est à ce prix que l’on pourra peutêtre comprendre comment l’énergie se dépose – via des instabilités ? – dans le milieu environnant. les chercheurs espèrent cerner comment se fragmentent les nuages où naissent les étoiles et répondre, à terme, à des questions de cosmologie. la partie expérimentation s’appuie sur les installations de l’École Polytechnique de Palaiseau, de l’université d’osaka au Japon ou du rutherford appleton laboratory à oxford, au royaume-uni. le laser français est le mieux instrumenté de tous. il autorise des diagnostics par radiographie, sondage au moyen de protons, interférométrie et imagerie optique du jet pendant 10 à 50 milliardièmes de seconde. l’année écoulée, le volet simulation a bénéficié de 300 000 heures de calcul intensif. de quoi se préparer à exploiter les campagnes de tirs du laser mégajoule au Cea de bordeaux, à l’horizon 2015. Un PUiSSANT JET jaillit du cœur de la galaxie elliptique géante M 87, de l’amas de la Vierge./A powerful jet shoots out from the centre of the M 87 giant elliptical galaxy in Virgo cluster. Hubble/Nasa MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°13/AVRIL 2010 – 13 what do the Cosmos, the production of a particle beam with a powerful laser, and the electric propulsion of telecommunication satellites have in common ? « hot gas jet emission physics », answers Claire michaut, the specialist at luth in phenomena involving gas outflows and cosmic impacts. « Gas jets are everywhere in the universe », she says enthusiastically. « they accompany young stars under formation with sizes of several light-years and travel at speeds close to half a million kilometres per hour (150 kilometres per second). on a larger scale, they are accelerated by the giant black holes at the centre of galaxies. they travel over distances equivalent to the size of those galaxies and their speed approaches that of light. » as a result, understanding the birth and evolution of those phenomena is a real challenge. at luth, a small team was setup in 2009 to study those questions. Véronique Cayatte and Christophe sauty confront analytic and numerical simulations with observations, while Claire michaut creates jets in the laboratory by projecting powerful laser beams onto targets. intense laser shots it is the first time in europe, and perhaps in the world, that a joint effort is undertaken to tackle every aspect of this problem in high energy astrophysics. its goal is to understand the hydrodynamic outflows of fluids subject to magnetic fields and radiation. in the extreme case of galaxy jets, applyingeinstein’s general theory of relativity could allow scientists to understand how energy is transferred—through instabilities ? —to the surrounding environment. the team hopes to work out the fragmentation mechanism of clouds where stars formand eventually answer certain questions in cosmology. the experimental work is carried out at the École Polytechnique of Palaiseau, the university of osaka in Japan, and the rutherford appleton laboratory in oxford, united Kingdom. the french laser is the best equipped of all. it returns diagnostics using radiography, proton probe, interferometry, and optical imagery of the jet during 10 to 50 billionths of a second. last year, the simulation component involved 300,000 hours of intensive calculations. a perfect preparation to exploit the series of laser shots with the megajoule laser of Cea at bordeaux around 2015. SiMULATiON de jet astrophysique sur ordinateur./Computer simulation of an astrophysical jet. LUTH – Observatoire de Paris Contact claire michAut Chargée de recherche CNRS LUTH +33 (0)1 45 07 74 27 claire.michaut@obspm.fr Un fin pinceau de gaz s’échappe de la jeune étoile Herbig-Haro 111./A thin plume of gas escapes from the young Herbig-Haro 111 star. Nasa/B. Reipurth



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