Magazine Observatoire de Paris n°9 déc 07/jan-fév 2008
Magazine Observatoire de Paris n°9 déc 07/jan-fév 2008
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°9 de déc 07/jan-fév 2008

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Observatoire de Paris

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 24

  • Taille du fichier PDF : 2 Mo

  • Dans ce numéro : Sciences de l'Univers à Paris.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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D. Bottaro Contact : Françoise Combes Astronome LERMA +33 (0)1 40 51 20 77 francoise.combes@obspm.fr Les simulations de galaxies montrent comment l’évolution séculaire des disques - vus par la tranche, en haut - forment les bulbes. Notre galaxie, la Voie lactée, en bas./Galaxy simulations show how secular evolution of disks—seen edge-on, top panel—formthe galaxy bulges. Bottom panel, our own galaxy, the Milky Way. F. Combes, LERMA/2MASS – MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°9/décembre 2007 portrait Françoise Combes, une personnalité hors du commun Françoise Combes : an exceptional personality Elle a passé sa vie à épier les mœurs des galaxies et à simuler leurs rencontres tumultueuses. Aujourd’hui, Françoise Combes se prend de passion pour la matière noire et les nouvelles théories de la gravitation. Un appétit qui l’a menée droit sous la coupole de l’Institut. She spent her life watching the behaviour of galaxies and simulating their stormy encounters. Today, Françoise Combes’passion for dark matter and the new theories of gravitation has taken her to the Institut de France. Menue, sous des dehors sobres et discrets, son sourire franc cache un caractère de battante. Pétillant. « Françoise, c’est une locomotive », résume à son propos Fabienne Casoli, responsable du secteur exploration de l’Univers au Centre national d’études spatiales. « Elle fonce, mène son équipe et 50 projets de front. On a du mal à la suivre ! En plus elle abat un boulot fou dans la gaieté. » Née en août 1952 à Montpellier, de père militaire et de mère au foyer, elle grandit entre Nouméa, Tahiti et l’Algérie. Agrégée à l’École normale supérieure en 1975, puis docteur en 1980, elle ne se prédestinait pourtant pas au cosmos. « Mon moteur, c’est la physique. La recherche. La découverte », prévient-elle. « Aussi, je suis d’abord passée par le domaine fondamental de l’antimatière. » Ensuite, Pierre Encrenaz l’a embauchée dans son nouveau laboratoire d’astronomie millimétrique (futur Laboratoire d’Étude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique - LERMA à l’Observatoire de Paris). Et du coup, elle hante maints observatoires radio : Mc Donald au Texas avec son antenne de 5 mètres, Kitt Peak en Arizona, Pico Veleta de 30 mètres en Espagne, Nobeyama Japon ou le plateau de Bure en France. Dès lors, les astres ne la quitteront plus. Elle reproduit sur ordinateur la formation et l’évolution des galaxies. « J’ai été une des premières à calculer leur dynamique en 3D », confie-t-elle. D’où son enthousiasme pour les trous noirs et la collision subie par Andromède ! Une astronome à l’Académie Mais la scientifique conserve aussi les pieds sur terre. Son énergie insatiable, Françoise Combes l’investit au service de sa communauté. Elle a présidé la Société française d’astronomie et d’astrophysique 1, participé au comité scientifique du télescope spatial Hubble et est éditeur associé de la prestigieuse revue scientifique Astronomy & Astrophysics 2. Fin 2004, elle est la première femme astronome élue à l’Académie des sciences. Elle rejoint ainsi la douzaine d’astronomes qui siègent quai Conti. Tous les mardis, successivement aux autres académies (française, belles-lettres, beaux-arts, sciences morales et politiques), les chercheurs se réunissent afin de débattre, organiser des conférences ou rédiger des rapports. « Pour 2010, nous recommandons au gouvernement d’investir dans un supercalculateur pour la recherche, afin de maintenir la France dans la compétition internationale », souligne-t-elle. De plus, elle veut motiver les jeunes, défend un projet de satellite dédié à l’hydrogène et à la matière noire de l’Univers. Enfin, elle se passionne pour la théorie modifiée de la gravitation newtonienne MOND formulée en 1983 par l’Israélien Mordehai Milgrom… Une alternative à la relativité d’Einstein. Rien de moins. (1) Sf2a : http://www.sf2a.asso.fr (2) http://www.aanda.org/Petite, her sober appearance and frank smile belies a fighting nature. « Françoise is a locomotive », says Fabienne Casoli, responsible for the exploration of the Universe sector at the Centre national d’études spatiales. « She is determined to succeed. Besides leading her team she’s involved in 50 projects at once. We can hardly keepup with her ! And she accomplishes all that work in a cheerful mood. » The daughter of an army father and a stay-home mother, she was born in August 1952 in Montpellier and grewup between Noumea, Tahiti and Algeria. She earned an agrégation at the École normale supérieure in 1975 and a doctorate in 1980, and yet she was not aiming at a career in the study of the cosmos. « What drove me was physics, research, discovery », she says. « And so, I first went through the fundamental field of antimatter. » Pierre Encrenaz then hired her at his new millimetric astronomy laboratory (later to become the Laboratory for the Study of Radiation and Matter in Astrophysics (LERMA) at the Observatoire de Paris). As a result, she visited several radio observatories : Mc Donald in Texas, with its 5-metre antenna, Kitt Peak in Arizona, Pico Veleta in Spain with its 30‐metre telescope, Nobeyama in Japan and Plateau de Bure in France, after which she and the stars will never part. She simulated the formation and evolution of galaxies on a computer. « I was one of the first to calculate their dynamics in 3-D », she says, which explains her enthusiasm for black holes and the collision involving Andromeda. An astronomer elected to the Academy But the scientist also keeps her feet on the ground. Françoise Combes puts her tireless energy in the service of her community. She was president of the French Society of Astronomy and Astrophysics 1 and member of the Hubble Space Telescope Scientific Committee, and she is presently associate editor of the prestigious scientific journal Astronomy & Astrophysics 2. At the end of 2004, she became the first woman astronomer to be elected to the Academy of Sciences, joining the dozen other member astronomers. Every Tuesday, the academicians meet for discussions, to organize scientific meetings or write reports. « For 2010, we recommend to the government the purchase of a supercomputer for research, in order to maintain French competitiveness on the international stage », she informs us. In addition, she wants to motivate the youth and supports the project of a satellite to study hydrogen and dark matter in the Universe. She has also a keen interest in a modified version of Newtonian gravitation, MOND, a theory proposed in 1983 by the Israeli physicist Mordehai Milgrom—an alternative to nothing less than Einstein’s relativity. Les astronomes à l’Académie des sciences• Jean-François Denisse• Pierre Léna• Charles Fehrenbach• Antoine Labeyrie• Jean-Claude Pecker• Pierre Encrenaz• Gérard Wlérick• Jean-Loup Puget• Georges Courtès• Jacques Laskar• Évry Schatzman• Françoise Combes• Jean Kovalevsky• Daniel Rouan
recherche/lesia Ulysse et les mystères du vent solaire Ulysses and the solar wind mystery MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°9/décembre 2007 – Le vent solaire émis par le pôle Sud de notre étoile est aujourd’hui plus froid qu’au dernier minimum solaire. C’est grâce à la sonde Ulysse que le Laboratoire d’Études Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique - LESIA est parvenu à ce constat. Le renversement du champ magnétique qui s’est produit en 2001 sur le Soleil expliquerait-il ce phénomène ? The solar wind emitted by the Sun’s South Pole is colder today than it was during the last solar minimum of activity, as researchers from the Laboratory for Space Studies and Astrophysics Instrumentation (LESIA) discovered thanks to the Ulysses probe. Is this phenomenon due to the Sun’s magnetic field inversion that took place on the Sun in 2001 ? Ulysse a 17 ans. À cet âge-là, la plupart des satellites ont déjà cessé de fonctionner. Pas Ulysse, dont les instruments donnent encore tous satisfaction. La sonde, issue d’une coopération entre l’Agence spatiale européenne - ESA et la NASA, a été lancée le 6 octobre 1990. Grâce à cet engin dont la trajectoire elliptique est décalée de 80° par rapport à l’écliptique 1, les pôles de notre étoile ont été survolés pour la première fois. Parmi les missions d’Ulysse, il faut compter l’étude du vent solaire, un plasma (gaz ionisé) composé principalement d’électrons et de protons, éjecté en continu par le Soleil à une vitesse qui peut atteindre 800 km/s. Le LESIA avait justement conçu et fabriqué un instrument pour l’étudier en collaboration, entre autres, avec le Goddard Space Flight Center de la NASA. Baptisé URAP (Unified Radio And Plasma), il est capable de mesurer les fluctuations du vent solaire, de connaître sa densité et sa température à grande échelle. Un résultat inattendu Le 7 février dernier, Ulysse a entamé son troisième survol des pôles du Soleil 2. Un survol un peu particulier. En effet, « le Soleil se trouve actuellement dans une phase de minimum d’activité, comme cela s’était déjà produit en 1994-1995, lors du premier survol », explique Karine Issautier, chercheur CNRS travaillant au sein du pôle plasma du Ulysse a entamé son troisième survol du pôle Sud le 7 février 2007, par 80° de latitude. En novembre, il se trouvait à 40° de latitude Nord. C’est en février 2008 qu’il passera au-dessus du pôle Nord./Ulysses began its third flight over the South Pole on 7 February 2007 at 80 degrees latitude. In November, it was at 40 degrees latitude north. In February 2008 it will fly over the North Pole. ESA LESIA. Ainsi les mêmes instruments vont étudier le Soleil quasiment dans les mêmes conditions à treize ans d’intervalle. « Je pensais que ce serait une observation de routine, reconnaît Karine Issautier, mais nous avons eu une belle surprise ». Ulysse a en effet constaté que le vent solaire rapide issu du trou coronal 3 de l’hémisphère Sud aux hautes latitudes était aujourd’hui 20% moins dense et plus froid qu’en 1994-1995. Karine Issautier propose une interprétation. On sait qu’entre le premier et le troisième survol, il s’est produit un événement majeur sur notre étoile : ses pôles magnétiques se sont inversés. Depuis 2001, le Nord se trouve au Sud et le Sud au Nord. Or, en 1994-1995, le vent solaire au pôle Nord était apparu plus froid qu’au pôle Sud. Les deux pôles auraient-ils pu « échanger » leurs caractéristiques à la faveur du renversement polaire ? Si c’est bien le cas, le pôle Nord doit à présent apparaître plus chaud que le pôle Sud. Pour le savoir, il faudra patienter. C’est en février 2008 qu’Ulysse se trouvera à l’aplombdes plus hautes latitudes de l’hémisphère Nord. Rendez-vous est pris. Ulysses is 17 years old. At that age, most satellites have already ceased operating—but not Ulysses, whose instruments are still performing satisfactorily. The probe, launched on 6 October 1990, is the result of a European Space Agency (ESA) - NASA joint project. Ulysses, whose elliptical trajectory forms an 80 degree angle with the ecliptic 1, is the first satellite to fly over the Sun’s poles. One of Ulysses’goals is the study of the solar wind, a plasma (ionized gas) consisting mostly of electrons and protons that is continuously ejected from the Sun at speeds ofup to 800 km/s. LESIA had designed and built an instrument for such study, in collaboration with, among others, NASA’s Goddard Space Flight Center : the Unified Radio And Plasma (URAP) instrument is capable of measuring solar wind fluctuations and determining its density and temperature at large-scale. An unexpected result On 7 February 2007, Ulysses began flying over the Sun’s polar cap 2 for the third time, a particularly special flight. « The Sun is presently going through a period of minimum activity, as was the case in 1994-1995, the first time Ulysses flew over the poles », explains Karine Issautier, a CNRS researcher working with LESIA’s plasma team. The same instruments will therefore study the Sun under practically the same conditions thirteen years later. « I thought it would be a routine observation, says Karine Issautier, but we were in for a nice surprise. » Ulysses noticed that the fast solar wind coming from the coronal hole 3 in the southern hemisphere’s high latitudes was now 20 per cent less dense and colder than in 1994- 1995. Karine Issautier offers an explanation. Between the first and the third polar passes a major event took place : the Sun’s magnetic field has reversed its polarity. Since 2001 north and south have switched places. In 1994-1995 the solar wind from the North hemisphere appeared colder than that at the South one. Could the poles have « exchanged » their characteristics as a result of the inversion ? If that is the case, the North Pole should now appear hotter than the South Pole. But a confirmation of this fact will have to wait until February 2008, when Ulysses will be directly above the northern hemisphere’s highest latitudes. Stay tuned. (1) Le plan où se déplacent les planètes./The plane containing the orbit of the Earth around the Sun. (2) L’appareil effectue une orbite en 6,2 ans./The probe completes an orbit every 6.2 years. (3) Région de la couronne solaire de couleur sombre en rayons X et d’où émergent les lignes de champ magnétique ouvertes./Area of the Sun’s corona that is darker in X-ray frequencies and from which open magnetic field lines emerge. Spectrogramme radio obtenu dans le vent solaire au cours de la troisième orbite d’Ulysse entre 60° de lat. Sud et 37° de lat. Nord, à partir de l’instrument URAP. Les densités et températures des électrons correspondantes montrent les caractéristiques différentes du vent solaire provenant des trous coronaux (jusqu’au jour 60) et du plan de l’écliptique (au-delà)./Radio spectrogram obtained from the URAP instrument in the solar wind during Ulysses’third orbit at latitudes between 60 degrees S. and 37 degrees N. The corresponding electron temperature and density show different characteristics of the solar wind coming from polar coronal holes (up to day 60) and from the ecliptic plane (beyond). Karine Issautier, LESIA Contact : Karine Issautier Chercheur CNRS LESIA +33 (0)1 45 07 76 67 karine.issautier@obspm.fr Ulysse est flanqué de deux antennes rubans très fines, longues de 35 mètres chacune, permettant à l’instrument URAP de sonder le vent solaire. Vue d’artiste./Ulysses is equipped with two thin strip antennas, each 35-meter long, thanks to which the URAP instrument can probe the solar wind. Artist’s view. David Hardy, ESA



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