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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Spirale jumelle de la Voie lactée, la galaxie d’ANDROMèDE peut se voir à l’œil nu./Our Milky Way’s twin, the Andromeda spiral galaxy, is visible to the naked eye. robgendlerastropics.com Contact laurent chemin Post-doctorant GEPi +33 (0)1 45 07 76 74 laurent.chemin@obspm.fr Les sept antennes canadiennes du DRAO de 9 mètres de diamètre, à Penticton./The seven 9-meter Canadian DRAO antennas at Penticton. DRAO/NRC-CNRC 16 – MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°13/AVRIL 2010 gepi/recherche LE NOuVEAu VISAGE DE LA GALAxIE D’ANDROMèDE ANDROMEDA’S NEW fACE la grande galaxie spirale voisine de notre Voie lactée a beau être proche, elle reste mal connue. un chercheur du laboratoire galaxies, étoiles, physique et instrumentation - gepi vient d’y détecter un nouveau bras de gaz externe. entre autres découvertes... Even if the Great Andromeda Spiral Galaxy is our neighbour, it remains little known. A scientist at the Galaxies, Stars, Physics, and Instrumentation Laboratory (GEPI) has just detected a new armof the galaxy madeup of external gas, among other discoveries. Cela faisait trente ans que le gaz neutre d’atomes d’hydrogène de la galaxie d’andromède, proche voisine de notre propre galaxie, n’avait pas été totalement cartographié. laurent Chemin, postdoctorant au laboratoire GePi, s’est attelé à la tâche avec le dominion radio astrophysical observatory - drao, un ensemble (interféromètre) canadien d’antennes radio à large champ qu’il a pu utiliser pendant un temps cumulé de 700 heures. son étude du gaz hydrogène à 21 centimètres de longueur d’onde renouvelle l’image que les astronomes se font de cette belle et grande galaxie. m31, comme on l’appelle aussi, présente un bras externe jusqu’ici inconnu, ténu mais remarquable. la longueur de ce dernier atteint 100 000 années-lumière : presque autant que le rayon de la galaxie elle-même. en outre, il n’existe pas de bras « jumeau » symétrique par rapport au centre de l’astre, contrairement à ce que les astronomes observent habituellement. « Cette structure a probablement été créée de manière accidentelle sous l’effet des forces de marées et du passage d’une autre galaxie, nGC 205 », suppose laurent Chemin. l’étude confirme aussi que le disque de la galaxie d’andromède apparaît gauchi, voilé comme une roue de vélo. Ce phénomène se retrouve dans la moitié des galaxies spirales en général. il a été mesuré avec une précision inégalée : si la galaxie d’andromède se présente à la terre inclinée de 75° en moyenne, ses bords possèdent une inclinaison de 80° et les parties centrales du disque plutôt de 30 à 60°. un portrait inédit les observations par spectroscopie du rayonnement émis renseignent sur la manière dont les parties d’une galaxie se déplacent les unes par rapport aux autres. elles offrent ici une surprise. Jusqu’à cinq « pics » en émission ont été trouvés dans une même région. Cela signifie que la galaxie se compose de cinq parties, ou structures, qui évoluent avec des vitesses différentes, signe de mouvements internes. « la cinématique de la galaxie d’andromède présente un aspect complexe. Je suis prêt à parier qu’on retrouvera cette complexité dans d’autres galaxies plus lointaines lorsque l’on disposera des instruments 1 suffisants pour les scruter en détail vers 2013 », indique laurent Chemin. enfin, le travail du jeune chercheur a permis de montrer que la vitesse de rotation du gaz croît dans les parties les plus externes du disque. ainsi, andromède ne fait pas exception. elle contient 80% de matière noire et est perturbée par un proche compagnon. (1) Radiotélescopes précurseurs du Square Kilometre Array - SKA./Radiotelescopes forerunners of the Square Kilometre Array (SKA). thirty years had gone by since neutral hydrogen gas in andromeda, a galaxy nearby our own milky way, had been completely mapped. laurent Chemin, a postdoc at GePi, undertook this task with the help of the dominion radio astrophysical observatory (drao), a Canadian array (interferometer) of wide-field radio antennas that he was able to use for a cumulative total of 700 hours. his study of hydrogen gas at 21-cm wavelength provided a new image of this large and attractive galaxy. m31, as it is known, has a faint and hitherto unknown external armsome 100,000 light-years long, almost as long as the radius of the galaxy. in addition, there is no « twin » armsymmetric with respect to the centre of the galaxy as it is usually the case. « this structure has probably been accidentally created by the effect of tidal forces and the passage of nGC 205, another galaxy », speculates laurent Chemin. his study also confirms that the andromeda galaxy disk appears warped like a bicycle wheel, a characteristic exhibited by half the spiral galaxies. such a phenomenon has been measured with unparalleled accuracy : if the inclination of andromeda with respect to an observer on earth is 75 o on average, the inclination of its edges is 80 o and that of the central parts of the disk from 30 o to 60o. A new picture the observations by spectroscopy of the emitted radiation provide an indication of the way the various parts of a galaxy are in motion with respect to each other. here, they had a surprise in store.up to five emission « peaks » were found in a same region. this means that the galaxy is composed of five parts or structures that travel at different speeds, an indication of internal motions. « the kinematics of andromeda is complex. i am ready to bet that the same complexity will be found in other, more distant galaxies when instruments 1 powerful enough to observe them in detail become available towards 2013 », says laurent Chemin. finally, the work of this young researcher showed that the gas rotation speed increases in the more external regions of the galactic disk. also, andromeda is noexception : it contains 80 percent of dark matter and it is disrupted by a nearby companion. En RADiO, à 21 centimètres de longueur d’onde, le gaz d’atomes d’hydrogène révèle un nouveau bras ténu au nord-est./At 21-cm radio wavelength, the hydrogen atom gas reveals a new faint armto the north east. L. Chemin, GEPi - Observatoire de Paris
recherche/imcce PLANèTES EN éTAT DE ChOC ! PLANETS ON COLLISION COuRSE que se passera-t-il au sein du système solaire pendant les cinq milliards d’années à venir ? des collisions de planètes sont envisageables, révèle une équipe de l’institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides - imcce. What will happen in the Solar System over the next five billion years ? Planetary collisions cannot be ruled out, according to a team from the Institute for Celestial Mechanics and Computation of Ephemerides (IMCCE). tout allait pour le mieux dans le meilleur des mondes, notre système solaire… seulement, en 1989, Jacques laskar de l’imCCe a démontré que le mouvement y était chaotique, c’est-à-dire imprévisible au-delà d’un horizon de quelques dizaines de millions d’années. dès lors, se posait à nouveau la question de savoir si d’infimes variations pouvaient entrainer des déséquilibres majeurs des trajectoires des planètes et, même, de possibles… collisions. Vingt ans plus tard, l’équipe du chercheur entré depuis à l’académie des sciences publie des résultats édifiants sur la base de 2 500 scénarios envisageables dans les cinq prochains milliards d’années : jusqu’à la mort du soleil. les probabilités étant faibles, les scientifiques se sont appuyés sur les 150 000 milliards d’opérations de calcul à la seconde de la nouvelle machine parallèle « Jade » à 12 000 cœurs du Centre informatique national de l’enseignement supérieur - Cines, à montpellier, pour obtenir une statistique significative. ils ont ainsi simulé plus de 2 500 trajectoires d’un système solaire réaliste, qui intègre la relativité générale d’einstein et la contribution de la lune. dans la majorité des cas, tout continue d’évoluer paisiblement. mais dans 1% des circonstances environ, l’excentricité de mercure augmente : l’orbite de la planète se déforme et s’allonge considérablement. Ceci peut la conduire à heurter Vénus ou le soleil. l’orbite de la terre reste alors peu affectée. collision dans 1% des cas Pour l’une des conjonctures, l’augmentation de l’excentricité de mercure provoque un phénomène similaire avec mars : les planètes du système solaire interne, mercure, Vénus, terre, mars, se trouvent complètement déstabilisées en 3,4 milliards d’années. sur 201 cas similaires calculés à partir de cette déstabilisation, cinq conduisent à une éjection de mars hors du système solaire. sinon, on assiste rapidement à des rencontres catastrophiques entre planètes ou entre une planète et le soleil. au final, un scénario aboutit à un choc entre mercure et la terre, 29 à un heurt entre mars et la terre, et 18 entre Vénus et la terre. l’équipe poursuit désormais ses travaux en se focalisant sur les évènements extrêmes. l’objectif est de mieux comprendre la nature des instabilités du système solaire. Car si ici l’étude a identifié une probabilité de collision à 3,4 milliards d’années, rien ne dit qu’il n’y en aura pas… avant. la seule certitude en la matière est qu’aucune collision planétaire n’aura lieu dans les 100 prochains millions d’années ! Scénarios d’évolution des orbites de planètes : Mercure (noir), Vénus (vert), Terre (bleu), Mars (rouge)./Different scenarios of planetary orbit evolution : Mercury (black), Venus (green), Earth (blue), and Mars (red). @ Laskar & Gastineau, iMCCE - Observatoire de Paris MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°13/AVRIL 2010 – 17 all was for the best in the best of all possible worlds—our solar system. except that, in 1989, Jacques laskar, from imCCe, showed the existence of chaotic motions, which are unpredictable beyond a period of some tens of millions of years. the question was then whether minute variations could result in major disruptions of planetary orbits, and even possible collisions. twenty years on, laskar has been namedto the academy of sciences and his team has published the results of 2,500 possible scenarios for the next five billion years,up to the sun’s demise. since the probabilities involved were very small, in order to obtain a significant statistic the scientists performedtheir calculations on the new 12,000-core Jade parallel supercomputer at the national Computing Center for higher education (Cines) in montpellier, with a computing power of 150,000 billion operations per second. they simulated over 2,500 trajectories of a realistic solar system, one which takes into accounteinstein’s general relativity and the moon’s contribution. in the majority of cases, everything keeps going smoothly. but in about 1 percent of the situations, mercury’s eccentricity increases : its orbit is distorted and becomes longer. as a result, mercury collides with Venus or the sun, while the earth`s orbit is little affected. collisions in 1 percent of the cases on the other hand, in one of the scenarios, the increase in mercury’s eccentricity results in a similar phenomenon involving mars : the interior planets, that is, mercury, Venus, earth, and mars, are completely destabilized in 3.4 billion years. among 201 cases examined starting from this event, five lead to the ejection of mars from the solar system. as for the rest, encounters between planets or between a planet and the sun take place fairly quickly. in the end, collisions of mercury, mars or Venus with the earth occur in one, 29, and 18 cases, respectively. the team now focuses on extreme events, seeking a better understanding of instabilities in the solar system. the fact that their results indicate the probability of a collision in 3.4 billion years does not exclude the possibility of one occurring earlier. one thing is sure, though : noplanetary collisions will take place over the next 100 million years ! Une COLLiSiON de Vénus et de la Terre, vue par l’artiste Jérémie Vidal-Madjar./A Venus-Earth collision as seen by the artist Jérémie Vidal-Madjar. @ CNRS/iMCCE - Observatoire de Paris Contact jacques lAsKAr Directeur de recherche CNRS iMCCE +33 (0)1 40 51 21 14 jacques.laskar@obspm.fr



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