La 2 ème moitié des parutions de Janvier 2016 est plus productive et montre que les anglo saxons mettent du temps pour évacuer les excès commis pendant les fêtes !
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- RESUME
'Choreographic crystals' have all the right moves
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Motion and position make satellite swarms highly symmetric
Un nouveau type de cristal défini en termes de mouvements relatifs de ses constituants vient d’être proposé par trois physiciens au Canada. Les chercheurs ont eu l'idée de «cristaux chorégraphiques" en pensant à la meilleure façon d'utiliser plusieurs satellites pour détecter les ondes gravitationnelles. Ils ont réalisé que les mathématiques décrivant les orbites synchronisées de quatre satellites pouvaient être généralisées pour décrire les mouvements chorégraphiés de lots d'objets. Le trio spécule que ces cristaux pourraient exister dans des matériaux réels et ils ont mis au point un moyen d'identifier de tels systèmes( s ils existent ).
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Ce nouveau concept de «cristaux chorégraphiques" a été développé par Latham Boyle, Jun Yong Khoo et Kendrick Smith de l'Institut Perimeter pour la physique théorique (IP) à Waterloo, en Ontario. L'idée a pris forme il y a plusieurs années, lorsque Boyle regardait comment la prochaine mission Laser Interferometer Space Antenna (LISA) va utiliser trois satellites en orbite autour du Soleil pour détecter les ondes gravitationnelles. Les satellites sont placés dans une configuration triangulaire et surveilleront les positions des uns et des autres à l'aide de faisceaux laser pour détecter de minuscules déplacements dans leurs positions qui viendraient à se produire quand une onde gravitationnelle passe à travers le système solaire-
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MON COMMENTAIRE/ Lors de mes études supérieures , à LYON , nous avions un minéralogiste très éminent , résistant notoire , puis ministre et enfin prof revenu en Facc , HENRI LONGCHAMBON …..Hélas ,la minéralogie était redevenue une science « fossile » et manquait à l’époque carrément de nouvelles méthodes et de moyens , donc d interet…… Cet article est intéressant en ce qu’il m’ extrait de mes connaissances anciennes …… Pour les gens de ma génération un cristal se réduisait souvent à une description géométrique précise d’un empilement statique avec des localisations rigides et statiques d’atomes ou d’ions…. Or les graphiques que nous proposent les auteurs montrent toutes les danses possibles et les tiraillements possibles de ces nouveaux types de ballets …… Bien entendu pour l’application à la mission LISA et l’obtention d’une symétrie optimale avec quatre satellites possibles , j’estime que ce travail mathématique est bien trop prématuré …Et c est BOYLE qui payera le 4 ème satellite ?
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- :RESUME :
'Green-pea' galaxies may have kick-started universal reionization
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Energetic photons from compact sources offer insights into the evolution of the early universe
Hot pod: image of the "green-pea" galaxy J0925+1403
Des galaxies naissantes mais naines , formant activement des étoiles ……. Voilà ce qui pourrait probablement constituer la raison pour laquelle se produisit la ré ionisation de l'univers, plusieurs centaines de millions d'années après le Big Bang. Telle est la conclusion d'une équipe internationale d'astronomes, qui vient de détecter des photons d'une galaxie compacte qui ont suffisamment d'énergie pour ioniser l'hydrogène neutre.Cette découverte des chercheurs améliorerait notre compréhension de la façon dont nous comprenons la première génération de galaxies se re ionisant après les âges cosmiques " sombres".
La plupart de la matière dans l'univers d'aujourd'hui réside dans de vastes étendues de gaz diffus qui existent entre galaxies, ( le milieu intergalactique (IGM). Constitué principalement d'hydrogène, ce gaz a changé à travers l'histoire de l'univers, et en particulier pendant son enfance. L'univers du début était si chaud et dense que les protons et les électrons ne pouvaient pas se combiner pour former de l'hydrogène neutre, tout restait ionisé. Mais quand l'univers s’est étendu, il a refroidi, et quelques 380.000 ans après le Big Bang, des atomes neutres ont commencé à se former et l'espace est devenu transparent à la lumière.
Bien que les chercheurs savent que cette ré ionisation a eu lieu progressivement à environ 400 millions d'années après le Big Bang, nous ne comprenons toujours pas ce qui a causé cela . Les modèles actuels montreraient qu'il n’ y avait tout simplement pas assez galaxies à ce moment-là pour fournir le rayonnement susceptible de provoquer une transition de phase universelle. Un autre hic est que les photons et le rayonnement ont dû échapper aux galaxies pour ioniser l'IGM. Cependant, ces galaxies à formation d'étoiles étaient si pleines d'hydrogène neutre qu’une grande partie des photons ionisants, étaient absorbés ,ce qui signifie que même pour une galaxie apte à produire beaucoup de rayonnement, peu s’ échappait à son emprise.
Bien que les photons de l'époque de ré ionisation ne puissent jamais atteindre les télescopes d'aujourd'hui, il pouvait sembler possible de détecter des photons similaires , mais avec des galaxies plus proches provenant d’un univers qui avait environ deux milliards d’années – et pas 400 millions. Mais même détecter ce rayonnement est difficile, car il est souvent masqué par la lumière d'autres galaxies le long de la ligne de mire. Aussi, il est difficile de déceler si ces galaxies plus proches diffèrent de celles du début.
Après 20 ans d'efforts, une telle galaxie a maintenant été trouvée par une équipe dirigée par Trinh Thuan de l'Université de Virginie aux États-Unis. Les chercheurs ont fait les premières observations d'une galaxie naine voisine avec beaucoup de photons ionisants l'IGM ……… Nommée J0925 + 1,403, c’est une «galaxie petit pois" - un type rare de galaxie qui apparaît en vert aux capteurs de lumière et est ronde et compacte, comme un petit pois. Ces galaxies compactes sont suspectées d’ être productrice active des étoiles, et pourraient accueillir des explosions stellaires ou des vents assez forts pour éjecter des photons ionisants stellaires massifs.
En utilisant les données du Sloan Digital Sky Survey, les chercheurs ont identifié environ 5000 galaxies compactes émettant un rayonnement UV très intense, et ont finalement sélectionné cinq galaxies pour observation. En utilisant un spectromètre ultraviolet à bord du télescope spatial Hubble (HST), les chercheurs ont étudié J0925 + 1,403 et trouvé qu'il était un candidat idéal - les raies d'émission de la galaxie ont suggéré que le gaz autour d'elle a été inhabituellement fortement ionisé.
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MON COMMENTAIRE / Je suis très tenté de dire que ces galaxies de re –ionisation datant de 300 millions d’années post big bang sont ou disparues ou si peu visibles ….et qu’ elles n’ont peut-être plus grand-chose à voir avec celles âgées de 2 milliards d’années ; donc que fautes de grives ces astronomes se sont rabattus pour manger sur des merles ! Traduisez vous-mêmes ce que les astronomes du forum en pensent !
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3/RESUME
Underground ring lasers will put general relativity to the test
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Subtle twisting of space–time could be seen on Earth for the first time
Frame of reference: the GINGERino prototype at LNGS
Des physiciens ont commencé à travailler sur une nouvelle expérience qui vise à mesurer une prédiction très subtile de la théorie générale de la relativité d'Einstein connue comme l'effet Lense-Thirring. Décrivant la distorsion de l'espace-temps par une masse en rotation , l'effet a déjà été mesuré par les satellites de la NASA LAGEOS avec une précision de l’ordre de 10%. Aujourdhui ,l’ expérience de gyroscopie de la relativité générale (GINGER ) va essayer de mesurer l'effet en Italie , au Gran Sasso avec une précision d'environ 1%.
La théorie générale de la relativité d'Einstein dit que le mouvement d'un corps placé dans le champ gravitationnel d'un autre très gros objet en rotation , comme la Terre, sera modifié de deux façons. Pour obtenir la précession ( le changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet) totale d'un tel corps, il est nécessaire de combiner la précession qui tient compte de la déformation de l'espace-temps par un corps stable, et de la précession de Lense-Thirring, qui tient compte de la déformation de l'espace-temps d'un corps en rotation
Angela Di Virgilio de l'Institut national de physique nucléaire à Pise et ses collègues de l'Italie envisagent d'utiliser un instrument extrêmement sensible , à savoir des gyrolasers ( je rajoute : Un gyromètre laser ou gyrolaser est un capteur de vitesse angulaire (gyromètre) basé sur l'effet Sagnac et mettant en œuvre un rayon laser. Celui-ci parcourt un circuit optique dans les deux sens, l’interférence des deux rayons va dépendre de la vitesse de rotation de l’ensemble.) Ce gyro laser mesurera l'effet légèrement en dessous de la surface de la Terre. Ces dispositifs utilisent des miroirs très réfléchissants pour diriger une paire de faisceaux laser dans des directions opposées autour d'une boucle fixe et très stable. L'anneau fonctionne comme une cavité résonnante pour les deux faisceaux, mais chacun résonne à une fréquence légèrement différente. Le faisceau qui a tendance à accompagner la Terre quand elle tourne, prend légèrement plus de temps pour terminer son voyage que ne le fait le faisceau adverse. Cela signifie qu'il se déplace un peu plus longtemps grâce à la cavité résonante. Parce que les faisceaux présentent une gamme des fréquences, la différence cavité longueur se traduit en deux fréquences légèrement différentes et donc par une série de battements, qui révèlent le taux de rotation de la Terre.
MON COMMENTAIRE /
J’ai découvert , avec cet article les gyrolasers et d’ailleurs aussi l’effet LENSE /THIRRING
….. Cet article a déclenché un buzz important dans la Revue et un forum que je ne peux vous traduire …. J’avoue avoir compris l’ensemble uniquement par le suivi de la merveilleuse animation de l’article « EFFET GEODETIQUE » sur WIKIPEDIA et je vous recommande sa consultation
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4 : TRADUCTION TOTALE
Are gravitational waves being 'redshifted' away by the cosmological constant?
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Two become one: merging galaxies with black holes at their centres
Dark energy may have a measurable effect on future observations made by LISA or the Einstein Telescope
Le cadre théorique qui sous-tend les ondes gravitationnelles peut être remanié pour tenir compte de l'énergie noire et l'accélération de l'expansion de l'univers. Telle est la conclusion de chercheurs aux États-Unis, qui disent que, bien que les ondes gravitationnelles provenant de sources à proximité ne seront pas affectés, les détecteurs de nouvelle génération tels que ceux du Laser Interferometer Espace antenne (LISA) et du télescope Einstein - qui visent à détecter des ondes gravitationnelles sur des milliards de années-lumière - peuvent tomber sous le coup de l'expansion de l'univers. Bien que ces télescopes seront toujours capables de détecter les ondes gravitationnelles, le signal détecté à partir des ondes les plus éloignées pourraient être assez différent de ce qui est actuellement prévu, disent les chercheurs.
L'énergie sombre est mieux expliquée par une petite valeur mais positive de la « constante cosmologique » ‘(qui décrit la densité d'énergie de l'espace). Il s agit du célèbre facteur que Albert Einstein a voulu écarter de sa théorie de la relativité générale, quand il a été trouvé en 1929 que l'univers était en expansion. Pendant les 69 années suivantes , les théoriciens supposaient que la constante cosmologique était égale à zéro. Cependant, en 1998, il a été découvert que l'expansion de l'univers a été accélérée , entraînée par la mystérieuse énergie sombre, et la constante cosmologique est à nouveau de retour dans la course.
Parce que la valeur de la constante cosmologique est très faible (10-52 m2), il avait été supposé que cela aurait un effet négligeable sur les descriptions mathématiques des ondes gravitationnelles. Cependant, Abhay Ashtekar et ses collègues de l'Institut de la gravitation et le Cosmos à Penn State University aux Etats-Unis viennent d’estimer que cela suffit pour intervenir dans les travaux de nos théories actuelles sur les ondes gravitationnelle
«Même une valeur petite de la constante cosmologique jette une ombre sur la théorie des ondes gravitationnelles», dit Ashtekar. Il a dit à Physicsworld.com que «la théorie actuelle, prévue il ya 50 ans par Hermann Bondi, Rainer Sachs et Roger Penrose, rendait cette utilisation de l'hypothèse (que la constante cosmologique est égale à zéro) telle que tout l’ensemble doit maintenant être reconstruit, à partir de ses fondations. "
Ashtekar et l'équipe ont déjà commencé ce processus, à savoir dériver une nouvelle généralisation pour la célèbre formule d'Einstein quadripolaire, qui décrit la vitesse à laquelle les ondes gravitationnelles emportent l'énergie à partir d'un système impliquant deux( ou plus )objets massifs, comme un trou noir binaire. La fusion de deux trous noirs en un seul peut donner le trou noir combiné tel qu’ un «coup unidirectionnel » - le travail de l'équipe sur la modification de la formule quadripolaire décrit une version plus précise de ces phénomènes
Cependant, la reconstruction du cadre théorique globale des ondes gravitationnelles développé par Bondi, Sachs et Penrose dans les années 1960 est un défi beaucoup plus grand. "Pour une constante cosmologique supérieure à zéro, nous ne savons pas encore ce que signifient des ondes gravitationnelles en relativité générale complète, et nous n’avons pas d’expressions pour l'énergie et le moment cinétique qu'elles portent», dit Ashtekar.
Selon le trio de Penn State, l'effet de la constante cosmologique est cumulatif - plus l'objet d'une onde gravitationnelle émetteur est lointain, plus l'espace que les ondes gravitationnelles ont à traverser pour nous atteindre est élargi, et donc plus l'effet de la constante cosmologique agit fort .
La génération actuelle des détecteurs au sol, comme ADVANCED LIGO, ne peut détecter QUE les ondes gravitationnelles provenant d'objets jusqu'à environ 800 millions d'années-lumière - selon Ashtekar, cela n’est pas assez loin pour la constante cosmologique pour avoir un effet notable. Cependant, LISA et le télescope Einstein devraient être en mesure de détecter les ondes gravitationnelles de l'autre côté de l'univers visible, et les modèles mathématiques pour ces signaux devront alors être revisités
«Je suis intrigué par l'affirmation selon laquelle il pourrait y avoir des conséquences mesurables pour les sources de longueurs d'onde très éloignées que les détecteurs futurs pourraient sonder ," dit Martin Hendry, à l'Université de Glasgow, qui n'a pas été impliqué dans le travail Penn. Il est d'accord avec la conclusion de l'équipe , à savoir que les détecteurs actuels pour regarder des sources proches ne seront pas affectés par la constante cosmologique.
B S Sathyaprakash à l'Université de Cardiff, qui n ‘ a également pas été impliqué dans le travail actuel, suggère que "les signaux d’ondes gravitationnelles que nous détecterons à des distances cosmologiques pourraient porter la signature de l'énergie sombre", et pourraien t être utilisé pour sonder. "Il sera très intéressant de voir comment nos signaux sont modifiés par l'inclusion des corrections prévues par le travail [de Ashtekar], et c’ est ce que nous sommes impatients de faire dans les années à venir."
LISA et le télescope Einstein ne seront pas opérationnels avant les années 2030, donnant aux théoriciens la chance de retravailler les équations. Ashtekar dit qu'il est "maintenant clair que la raison du problème était restée ouverte longtemps ainsi parce que l'inclusion d'une constante cosmologique, même minime, requiert un changement profond dans la structure conceptuelle de base et dans les techniques mathématiques nécessaires pour décrire les ondes gravitationnelles en relativité générale totale ".
La recherche doit être publié dans Physical Review Letters.