"Le vent souffle où il veut, et tu en entends le bruit; mais tu ne sais d'où il vient, ni où il va. Il en est ainsi de tout homme : son Esprit souffle où il veut… » . Et je rajouterais bien à cette parole célèbre : « et quand il peut ! »
Pourquoi ceci est-il à rappeler ? Parce que la découverte scientifique ne fait pas la fortune des magazines scientifiques aussi facilement que les peoplelisations des magazines du style G ;;;;!
C’EST DONC DU MENU FRETIN QUE JE VAIS VOUS PRESENTER AUJOURDHUI en 3 de mes traductions copieuses de PHYSICS WORLD
1 :
Lasers ignite 'supernovae' in the lab
Shocking front: an image of the lab-based "supernova"
L'une des installations laser les plus puissantes du monde a été utilisée pour créer des versions allégées des explosions de supernovae au laboratoire. Le but de la recherche, qui a été réalisée par une équipe internationale de physiciens, est de mieux comprendre l'un des événements les plus énergiques et imprévisibles de l'univers. Les chercheurs espèrent également que leurs expériences pourraient conduire à une meilleure compréhension du rôle joué par la turbulence cosmique survenant lors de la création des champs magnétiques puissants observés dans certains restes de supernovae atypiques, tels que Cassiopeia A.
Les supernovae sont des explosions d'étoiles massives qui sont déclenchées lorsque le carburant ( quasi –épuisé )dans une étoile s'enflamme et que son cœur s'effondre sous des forces gravitationnelles extrêmes. L'explosion expulse la majeure partie de matière de l'étoile, laquelle à son tour envoie une onde de choc qui parcourt de longues distances dans l'espace interstellaire. L'onde de choc se lie plus avec la matière stellaire éjectée et autres poussières créant sur son passage, ce qui est connu comme un résidu de supernova (SNR). Alors que la plupart des SNR ont des traits plutôt réguliers, -comme une coquille, certains, comme Cassiopée A, ont des formes irrégulières et inexpliquées. Le Cassiopeia SNR est à environ 11.000 années-lumière de la Terre et sa lumière aurait atteint notre planète il y a 300 ans. Les images optiques de l'explosion révèlent des traits irréguliers "épineux", alors que les observations de rayons X et de radio montrent la présence de champs magnétiques environ 100 fois plus forts que ceux du milieu interstellaire environnant.
Ce sont précisément ces bizarreries de Cassiopeia A qui ont retenu l'attention du physicien des plasmas Gianluca Gregori de l'Université d'Oxford et de son équipe de chercheurs internationaux. Gregori a parlé à Physicsworld.com de l'idée initiale de l'étude qui provenait de conversations avec des astronomes au sujet des problèmes dans la compréhension de la formation des champs magnétiques dans l'univers. "Au cours d'une pause-café, nous avons commencé à réaliser que peut-être nous devrions essayer de réaliser une expérience de laboratoire pour voir si ce que nous pensons qui se passe se déroule vraiment," dit-il.
Bien que l'origine du grand champ magnétique à l'intérieur de Cassiopée A est encore inconnue, il est possible que l'onde de choc aurait pu passer à travers une région de l'espace remplie avec des zones denses ou des nuages de gaz. Pour Cassiopeia A, l'explication probable que nous avons proposée c'est que la forme irrégulière est causée par le choc d'une supernova lorsqu’ ‘elle est perturbée et fragmentée par les nuages denses qui entoure l'étoile au départ », dit Gregori.
Il peut paraître surprenant qu'une expérience de laboratoire de table s'adaptant à l'intérieur d'une salle moyenne puisse être utilisée pour étudier des objets astrophysiques qui sont à des années-lumière de distance
Pour tester cette idée, Gregori et ses collègues ont décidé de recréer une sorte de "bang" légèrement ( !) plus petit,par l'élaboration d'une méthode en laboratoire pour étudier cette turbulence. "Les chercheurs ont utilisé l'installation laser Vulcan au Rutherford Appleton Laboratory pour recréer leurs SNR. «Notre équipe a commencé par concentrer trois faisceaux laser sur une cible de tige en carbone, pas beaucoup plus épaise qu'un cheveu, dans une chambre remplie de gaz de faible densité», dit Jena Meinecke, l’ étudiant diplômé de l'Université d'Oxford qui a dirigé l'expérience. Lorsque la tige est chauffée à une température de quelques millions de degrés Kelvin, elle explose. Cela crée une onde de choc asymétrique qui s'étend vers l'extérieur à travers le gaz d'argon, un peu comme le ferait une véritable supernova dans l'espace
Dans les expériences, les blocs ou les nuages de gaz denses qui entoureraient l’explosion d'une étoile ont été modélisés en plaçant une grille en plastique de 1 cm de la cible. Cela perturbe le front du choc et il en résulte un écoulement turbulent. Le choc et l'écoulement turbulent sont capturé 300 milliardième de seconde après le tir laser, en utilisant une technique d'imagerie spéciale.
Gregori mentionne que l'équipe a eu la chance que son expérience méticuleusement planifiée ait parfaitement fonctionné dans le temps disponible sur l'installation Vulcan. "Parfois, même lorsque vous préparez pendant des mois, vous rencontrez des problèmes. Cette fois, tous les diagnostics et l'équipe étaient fantastiques," soupire- t il soulignant que l'accès au laser est assez concurrentiel.
Les chercheurs ont constaté que l'onde de choc a traversé la grille, la turbulence et des traits irréguliers ont commencé à apparaître. «Nous avons constaté que le champ magnétique est plus élevé avec la grille que sans elle», dit Gregori, expliquant que le résultat "est compatible avec deux observations et des modèles numériques d'une onde de choc qui traverse un milieu de« grumeaux spatiaux ». Comme des champs magnétiques plus élevés impliqueraient une génération plus efficace des photons de radio et de rayons X, les résultats de l'équipe remettent en question l'idée couramment admise que les explosions de supernovae puissent développer une matière interstellaire uniformément répartie.
Gregori souligne que sa recherche a un impact sur davantage que des SNR, parce que ce phénomène d’amplification du champ magnétique par turbulence s'applique à de nombreux systèmes astrophysiques. «Nous savons qu'il y a des champs magnétiques, mais nous ne savons pas comment ils se sont produits là en premier lieu. Le mécanisme standard qui est habituellement invoquée est que des champs minuscules sous forme « de semences »ont été produits juste après le Big Bang et que les champs étaient amplifiée par les turbulences ".
La recherche est publiée dans Nature Physics.Tushna Commissariat est l auteur
Mon commentaire / Cette communication m a étonné : je m’attendais à une recherche fine de la cinétique d’épuisement des atomes légers avant le démarrage de l’implosion ! Le fait que les champs magnétiques deviennent perturbés me semble intéressant pour les résidus SNR mais peut être secondaire concernant le trou noir ou l etoile a neutrons finaux
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Exoplanets found orbiting former extragalactic star
Une équipe internationale d'astronomes a découvert la plus ancienne exoplanète habitable à ce jour. La découverte est d'autant plus intéressante que la planète provient de l'extérieur de notre galaxie, la Voie Lactée. À l'âge de environ 11,5 milliards d'années, cette super-Terre est plus de deux fois plus vielle que notre propre planète et cela montre que les mondes habitables auraient pu se produire beaucoup plus tôt dans l'histoire de l'univers qu'on ne le pensait.
Cette découverte très rare est venue d'une enquête de proximité, menée sur étoiles de faible masse par Guillem Anglada-Escudé de l'Université Queen Mary de Londres. Dans le cadre de leur « chalutage spatial « , les chercheurs ont observé des décalages Doppler sur la lumière de l'étoile de Kapteyn. Ainsi nommé d'après l'astronome hollandais qui l'a découvert, elle est l'une des étoiles les plus proches du Soleil à seulement 13 années-lumière de distance. Les décalages Doppler observées par l'équipe ont été causées par deux planètes exerçant un tiraillements gravitationnellement sur leur hôte et l'amenant à se déplacer légèrement par rapport à la Terre. Les chercheurs ont utilisé de nouvelles données du spectrographe HARPS à La Silla de l'observatoire de l'Observatoire européen austral, le spectrographe au Campanas Observatoire Magellan / Las, au Chili, et l'instrument HIRES à l'Observatoire WM Keck à Hawaï pour mesurer les infimes variations périodiques dans le mouvement de l'étoile .
L'équipe a pu en déduire que les deux planètes perturbatrices ont des périodes orbitales de 48 jours et 121 jours, respectivement. Comme l'étoile est une naine rouge refroidie, sa zone habitable est beaucoup plus proche que celle du Soleil. Cela signifie que, malgré la proximité de son étoile mère , la planète la plus proche - surnommé Kapteyn b - doit être capable de porter de l'eau liquide. Il est donc possible qu’ il s’agisse d’ une super-Terre rocheuse qui serait environ cinq fois plus massive que notre planète.
Une super-Terre qui se trouve dans la zone habitable d'une étoile naine rouge avait déjà été trouvée avant. Ce qui rend cette découverte unique, cependant, c’est l'histoire mouvementée de l'étoile de Kapteyn. « Elle l a une très grande vitesse et une trajectoire particulière - elle ne suit pas les autres étoiles autour de la galaxie", a déclaré Anglada-Escudé physicsworld.com. La plupart des étoiles dans la Voie Lactée orbite lentement autour du centre galactique, dans le même plan. Les astronomes pensent que les étoiles de Kapetyn ne présentent pas cette tendance car elle ne se forment pas à l'intérieur de la Voie Lactée mais auraient pu avoir été traînées dans notre galaxie à un angle et à un moment plus tard lorsqu’une galaxie naine aurait alors fusionné avec la Voie Lactée
Cela signifie que les conditions qui permettent la formation de planètes rocheuses dans les zones habitables des étoiles étaient déjà présentes dans l'univers bien avant le soleil
Les origines de l'étoile de Kapteyn ont été reliée à l'ancien groupe globulaire Omega Centauri, le plus grand objet en orbite autour de notre galaxie. Cela rend l'étoile vieille de 11,5 milliards d années – elle aurait donc été formée seulement deux milliards d'années après le Big Bang. Les planètes l’encerclant sont tout aussi anciennes et auraient survécu à la capture de leur hôte par la Voie Lactée. «Nous croyons que ces planètes se sontdéjà formées autour de l'étoile - il serait presque impossible pour l’étoile de capturer ces planètes à une date ultérieure», dit Anglada-Escudé. "Cela signifie que les conditions qui permettent la formation de planètes rocheuses dans les zones habitables des étoiles étaient présentes dans l'univers bien avant le soleil soit là," at-il ajouté. On pensait auparavant qu'il n'y avait pas assez d'éléments lourds autour de la petite enfance de l'univers avec lequel construire des planètes rocheuses lourds.
Selon Carole Haswell de l'Open University au Royaume-Uni, le constat s'ajoute à une prise de conscience croissante que des planètes avec des histoires significativement différentes de la Terre pourraient encore être capable d'accueillir la vie. "On commence à considerer que des environnements habitables sont abondants et encore persistantes dans la galaxie," dit-elle à physicsworld.com.
Le papier a été accepté pour publication dans les Monthly Notices de la Royal Astronomical Society; une prépublication du travail est disponible sur le serveur arXiv.
À propos de l'auteurColin Stuart est un écrivain de science et astronome basé à Londres
Mon commentaire :j e veux bien accepter l’idée que la Terre ne constitue pas en elle-même le modèle Standard historique des planètes habitables , d’autant que nous ne voyons le phénomène vital que permisgrace à un subtil équilibre entre azote , oxygène carbone et eau ……. CE QUI RESTREINT DEJA LES PHENOMENES DES ABYSSES MARINS TERRESTRES ET LA PROLIFERATION D’AUTRES FORMES DE BACTERIES qui vivent du soufre …….
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Plans unveiled for world's first X-ray frequency comb
Combing out X-raysUne conception de ce qui serait le premier peigne de fréquence pour rayons X a été dévoilée par des physiciens en Allemagne. L'équipe estime que son peigne - qui serait utilisé pour mesurer les fréquences de rayons X - peut être construit en utilisant les technologies existantes. Un dispositif de travail pourrait être utilisé pour effectuer des mesures fondamentales de la physique atomique avec beaucoup plus de précision qu’aujourd'hui.Une conception identique pourrait même être étendue pour produire des rayons gamma….
Les peignes de fréquences classiques sont produits par des impulsions laser courtes, avec un certain nombre de fréquences bien définies. Lorsque l'intensité est tracée en fonction de la fréquence, la lumière est représentée par une série de pics pointus, également espacés qui ressemblent ensemble aux dents d'un peigne. Ces peignes sont utilisés comme règle pour mesurer avec une grande précision une fréquence inconnue par rapport à une fréquence de référence définie avec précision, comme celle d’une horloge atomique. Les peignes peuvent donc détecter les changements minuscules dans la fréquence d'un signal lumineux qui est associé à un phénomène physique. Par exemple, l'attraction gravitationnelle d'une exoplanète provoque un changement périodique dans le décalage Doppler de la lumière de son étoile compagnon.
Le travail sur de tels peignes à des fréquences optiques a été développé dans les années 1990 par John Hall au JILA Lab à Boulder, Colorado, et Theodor Hänsch à l'Université Ludwig Maximilian de Munich, en Allemagne, - qui ont partagé le prix Nobel pour leurs efforts. Depuis, les physiciens ont été extrêmement désireux de produire des peignes à des fréquences bien plus élevées .Des peignes ultraviolets ont été produits par harmonique supèrieur , et dans lequel un laser basse fréquence excite les électrons dans un gaz et les amène à accélérer et à émettre de la lumière sur les harmoniques supérieures de la fréquence du laser d'origine. Cependant, l'intensité de ces harmoniques successives diminue, de sorte que pour pouvoir produire des impulsions dans la région des rayons X, il faudrait un laser d'entraînement puissant en fait impraticabl e
Actuellement , Stefano Cavaletto et ses collègues de l'Institut Max Planck de physique nucléaire à Heidelberg ont mis au point une approche plus subtile. Ils proposent d'utiliser trois niveaux plus énergétiques de l'ion Be2+ pour créer un peigne a rayons x . L'état excité supérieur se trouveà 123,7 eV au-dessus de l'état fondamental - un écart qui correspond à une faible consommation d'énergie ou aux rayons X "mous". Cet état est instable, et les électrons décroissent rapidement à l'état basique . Le troisième, état métastable se trouve juste en dessous de l'état excité principal. Les électrons dans cet état restent excités beaucoup plus longtemps. L'idée du groupe est d'utiliser un laser à électrons libres X-ray pour pomper des électrons depuis l'état bas jusqu’à l'état haut. Une autre impulsion laser appliquée conduit ensuite les électrons excités à l'état métastable, où ils demeurent. Si un peigne de fréquence optique irradie l'ion, alors ensuite avec chaque impulsion, une partie des photons sont promus de l'état métastable à l'état instable, avant de se désintégrer presque immédiatement à l'état bas avec l'émission d'une impulsion de rayons X. Cela produit une série d'impulsions de rayons X modulés à la même vitesse que les impulsions optiques d'origine, formant un peigne de fréquence X-ray.
Un tel dispositif pourrait avoir de nombreuses applications dans la physique fondamentale. Par exemple, il serait possible de mesurer des valeurs précises des énergies de transition des électrons de couches internes en ions fortement chargés. Cela permettrait des contrôles stricts sur les prédictions de l'électrodynamique quantique et de voir si la constante de structure fine varie dans le temps. "Il ya des papiers qui prédisent que ces mesures peuvent être plus sensibles à des énergies plus élevées», explique Cavale
Certains des co-auteurs de l'article sont des expérimentateurs, et Cavaletto dit qu'ils sont convaincus qu'il est possible de construire l'appareil avec l'équipement disponible dès maintenant. Il dit aussi que le principe de base pourrait être étendu pour égaliser les fréquences plus élevées. En effet, les peignes de fréquences à rayons gamma pourraient être possible, bien que des systemes a trois niveaux soient necessaires et devraient être identifiées et qu’un laser à électrons libres soit mis au point et qui pourrait exciter la transition initiale de trois systèmes appropriés en niveaux.
Juin Ye, qui dirige l'équipe de JILA qui a produit la première fréquence pour le peigne de l extrême ultraviolet, est impressionné. «C'est la première fois qu'une idée semble réalisable pour la génération de peignes de fréquences dans la région des rayons X " dit-il. "Ce travail ouvrira de toutes nouvelles disciplines scientifiques et permettra de réaliser de vieux rêves. Je suis très excité à propos de cette approche."
La recherche est publiée dans Nature Photonics.
Pour une explication simple de la façon dont un peigne de fréquence fonctionne, regardez sur le magazine anglais cette vidéo de Paul Williams de NIST à Boulder, Colorado.
Mon commentaire : pourquoi les auteurs se limitent ils a declarer que la manip de peignes à RX est possible et ne le font ils pas eux-mêmes ????? JE VAIS VOUS LE DIRE /POUR PRENDRE DATE PAR LEUR PUBLICATION ET RAMASSER UN NOBEL SI C EST POSSIBLE ! la manip elle meme ???CHERCHENT ILS DES PETITES MAINS POUR LA REALISER???
A SUIVRE