Le rayonnement fossile est une clé pour la cosmologie. Il a été observé par le satellite Planck. © CMB, Esa

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Univers

Rayonnement fossile

définition

21/10/2023

Le télescope spatial James-Webb a posé ses yeux sur elles pour la toute première fois il y a environ un an maintenant. Et les astronomes en sont désormais convaincus. La galaxie de Maisie est l’une des plus anciennes qu’ils n'aient jamais observée.

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Galaxie

Le télescope James-Webb a détecté une des galaxies les plus jeunes connues

actualité

18/08/2023

Voici un an désormais que le télescope spatial James-Webb nous enchante avec des images fabuleuses qu’il renvoie. Parmi lesquelles, des milliers de galaxies. Parfois très éloignées. Et les équipes les ont regroupées pour nous proposer une plongée vertigineuse jusqu’aux confins de notre Univers…

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Univers

Le JWST vous invite à un fabuleux voyage en 3D au milieu de 5 000 galaxies

actualité

12/07/2023

James Hartle est un des grands noms de l'astrophysique relativiste et de la cosmologie quantique de la seconde moitié du XXe siècle. Ancien thésard du prix Nobel de physique et découvreur des quarks Murray Gell-Mann, avec qui il travaillera plus tard sur une interprétation des lois de la mécanique quantique applicable à la cosmologie, il est surtout connu pour sa collaboration avec Stephen Hawking au développement d'un modèle cosmologique où le temps devient espace selon les lois de la mécanique quantique permettant l'introduction de nombres fondamentalement complexes. Il vient de rejoindre Hawking et Einstein.

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Univers primordial

Il avait introduit le temps imaginaire en cosmologie avec Hawking : James Hartle est décédé

actualité

12/06/2023

Notre univers ne se limite pas à la Voie lactée ! Mais alors, quelle est sa taille ? Est-il fini ou infini ? Pour répondre à ces questions, revenons sur ce que nous savons.

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Espace

Quelle est la taille de l'univers ?

question réponse

04/02/2023

Dans les grottes préhistoriques, déjà, les humains dessinaient des cartes rudimentaires de leur environnement proche sur les murs. Si, aujourd’hui, notre Planète entière semble avoir été cartographiée avec une certaine précision, cela pourrait ne pas être tout à fait le cas de notre Univers. Grâce à une nouvelle façon d’exploiter les données disponibles, des chercheurs révèlent qu’il pourrait finalement ne pas être aussi « grumeleux » qu’ils l’avaient d’abord imaginé.

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Cosmologie

Évolution de l'Univers : tout semble correspondre aux prévisions du modèle standard... ou presque

actualité

01/02/2023

Abhay Ashtekar est l’un des découvreurs et l'un des pionniers fondateurs de la gravitation quantique à boucles, l'une des principales voies explorées pour résoudre avec la mécanique quantique les mystères livrés par la théorie de la relativité générale lorsqu'on l'applique aux trous noirs et au Big Bang. Futura a eu l'occasion de l'interviewer avec Alain Connes et Jean-Pierre Luminet lorsqu'il s'est rendu à un symposium organisé par la Fondation Archimedes.SIE en octobre 2022, à Saint-Raphaël. C'est aussi l'occasion de présenter un peu la cosmologie quantique à boucles qui semble bel et bien avoir fait des prédictions bientôt testables.

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Astronomie

La cosmologie quantique à boucles bientôt démontrée ? Les explications de Abhay Ashtekar

actualité

08/01/2023

Qui n'a jamais rêvé d'entendre et de voir des vidéos des grands noms de la science du début du XXe siècle, tels Einstein, Heisenberg, Landau, Gödel, etc. ? Miraculeusement, on vient de trouver des images et une bande-son en excellent état montrant Georges Lemaître, le découvreur avec Georges Gamow de la théorie du Big Bang, théorie qui fait désormais partie du patrimoine de la noosphère avec la théorie de l'héliocentrisme.

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Univers

La vidéo perdue du découvreur du Big Bang, Georges Lemaître, a été retrouvée !

actualité

04/01/2023

Le physicien Clifford A. Pickover a recensé 250 étapes des grandes idées de la physique. Dans ce dossier, découvrez comment notre perception de l’univers a évolué au fil du temps, et les acteurs de ces changements, de l’Antiquité à l’aube du XXIe siècle.

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Physique

Physique : chronologie des grandes étapes

dossier

15/12/2022

Ceci est une illustration d'une galaxie éloignée avec un quasar actif en son centre. Un quasar émet des quantités d'énergie exceptionnellement importantes générées par un trou noir supermassif alimenté par l'accrétion de matière. © Nasa, ESA et J. Olmsted (STScI)

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Astronomie

Quasar

définition

20/08/2022

Stephen William Hawking, né le 8 janvier 1942 à Oxford, est un physicien théoricien et cosmologiste britannique bien connu pour ses travaux sur les trous noirs, la cosmologie quantique et ses livres de vulgarisation sur les mêmes sujets. C’est son best-seller Une brève histoire du temps (A Brief History of Time), qui est resté sur la liste des records des meilleures ventes du Sunday Times pendant 237 semaines consécutives, qui l’a fait connaître du grand public.
La renommée médiatique de Hawking vient aussi du fait qu’il a accompli ses travaux alors qu’il souffre d’une dystrophie neuromusculaire attribuée à une sclérose latérale amyotrophique (SLA). Cette terrible maladie, appelée familièrement aux États-Unis la maladie de Lou Gehrig et en France la maladie de Charcot, qui conduit à une paralysie complète et à la mort en quelques années en général, s’est déclaré chez lui peu de temps après ses 20 ans.
Une vidéo mise en ligne par l'université de Cambridge en l'honneur de Stephen Hawking. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Cambridge University
Des singularités en cosmologie au rayonnement des trous noirs
Il était alors étudiant à Cambridge, où il avait l’intention d’approfondir la cosmologie avec Fred Hoyle, l’un des plus importants astrophysiciens des années 1950 et 1960 et coauteur du modèle standard en cosmologie de l’époque, avec un univers en expansion éternel et infini. À son grand désespoir (mais ce fut en réalité une chance comme Hawking le comprit rétrospectivement), il se vit attribuer comme directeur de thèse William Dennis Sciama, assez peu connu à ce moment-là. Stimulé par sa rencontre et son mariage avec Jane Wilde en 1965, et parce que sa maladie progressait moins vite que prévu, Hawking finira son doctorat en publiant à partir de 1966 des articles retentissants sur l’occurrence des singularités en cosmologie relativiste. Il y reprenait les méthodes géométriques du grand mathématicien Roger Penrose, que celui-ci avait utilisées initialement pour démontrer l’existence d’une singularité lors de la formation d’un trou noir en relativité générale classique.
Les travaux de Hawking arrivaient au moment où les découvertes des quasars et surtout du rayonnement fossile par Penzias et Wilson en 1965 venaient de réfuter la théorie de la cosmologie stationnaire de Hoyle, Hermann Bondi et Thomas Gold. La théorie du Big Bang de Georges Lemaître, Georges Gamow et Ralph Alpher allait enfin être prise au sérieux.
En utilisant les méthodes mathématiques de Penrose et en comprenant l’importance des idées de John Wheeler sur les trous noirs, les trous de vers et la cosmologie quantique, Hawking va marquer profondément la physique théorique et la cosmologie pendant les années 1970 et 1980. Influencé par les travaux de Bekenstein, Zel’dovich, Starobinsky et Linde, il se fera un nom en découvrant le rayonnement des trous noirs en 1974 et en développant plusieurs aspects importants de la théorie de l’inflation pendant les années 1980. Tous ces travaux le conduiront à développer un modèle cosmologique fascinant en 1983, universellement connu aujourd’hui sous le nom de modèle de Hartle-Hawking. Reprenant la méthode de calcul en théorie quantique dite de l’intégrale de chemin de Feynman, dont il avait pu constater l’efficacité dans ses recherches sur l’entropie et le rayonnement des trous noirs, Hawking proposait avec Hartle un modèle cosmologique fini dans l’espace et caractérisé par l’apparition du temps imaginaire au moment où l’univers était dominé par les effets de la gravitation quantique, c’est-à-dire avant le temps de Planck.
De l’entropie des trous noirs au boson de Higgs
On mesure toute la détermination et les capacités intellectuelles de Stephen Hawking quand on sait que ces travaux furent réalisés en 1974, alors qu’en raison de la paralysie causée par la SLA, il était devenu incapable de se nourrir ou de sortir de son lit par lui-même et que son état n’allait cesser de s’aggraver. Son élocution, déjà fortement altérée par sa maladie, de sorte que seules les personnes le connaissant bien pouvaient encore le comprendre, laissa la place à une incapacité totale de parler en 1985. Il avait alors contracté une pneumonie, et les médecins avaient dû lui faire subir une trachéotomie pour sauver sa vie. Depuis la fin des années 1980, il doit utiliser un ordinateur pour parler.
À la fin des années 1990 et au début des années 2000, Hawking est devenu un partisan convaincu de la théorie des supercordes, et notamment de la théorie M, parce qu’elle permet de mieux comprendre l’origine de l’entropie des trous noirs. Il publiera d’ailleurs un nouveau livre de vulgarisation sur ces sujets en 2001, L’univers dans une coquille de noix. Le livre vulgarise des théories comme la supergravité, la supersymétrie et la théorie quantique à la base de la théorie M, l’holographie et la dualité des p-branes contenues dans la théorie des supercordes et leurs implications sur les trous noirs et l’existence d’univers multiples. Sur le plan scientifique, la théorie M a convaincu Hawking qu’il avait perdu son pari sur le célèbre et profond paradoxe de l’information apparaissant avec les trous noirs et qu’il avait été le premier à signaler. Il a concédé en 2004 à John Preskill que l’information n’était pas détruite dans les trous noirs. En 2012, il a aussi concédé à Gordon Kane que le boson de Higgs existait bel et bien.
Stephen Hawking en visite voilà quelques années au LHC. L’accélérateur lui a fait perdre 100 dollars à la suite d’un pari sur la découverte d’une nouvelle particule avec le LHC. © Cern
Une carrière saluée par de nombreuses distinctions
En 2009, Hawking a quitté la prestigieuse Lucasian Chair of Mathematics à l’université de Cambridge, comme il était prévu à cause de la limite d’âge. Elle a été occupée par de grands noms de la physique, parmi lesquels ceux dont les théories ont bouleversé profondément notre vision du monde : Isaac Newton et Paul Dirac. Actuellement, c’est Michael Green qui en est le titulaire.
Titulaire de nombreuses récompenses, Stephen Hawking n’a cependant pas reçu de prix Nobel, possiblement parce que ses travaux sont trop théoriques. Mais il aurait logiquement pu recevoir le prix Nobel de physique si l’on avait détecté des trous noirs en train de s’évaporer, par exemple au LHC. Toutefois, il a reçu trois millions de dollars en 2012 en tant que lauréat du prix spécial de la Fundamental Physics Prize Foundation. Un de ses plus grands rêves était de faire un vol dans l’espace, alors qu’il a déjà effectué un vol en apesanteur en 2007 grâce à la société Zero-G, fondée par Peter Diamandis.
Très impliqué dans les médias, il a fortement participé à la communication des sciences au public. Une médaille Stephen Hawking pour la communication scientifique a été créée en 2016 pour saluer les contributions de ce type. L’astéroïde (7672) a également été nommé en son honneur. Par ailleurs, ces dernières années, il alertait le monde contre le changement climatique.
Stephen Hawking est décédé le 14 mars 2018, à Cambridge, au Royaume-Uni, à l’âge de 76 ans. Un film biographique sorti en 2014, intitulé Une merveilleuse histoire du temps, retrace la vie de ce grand physicien.

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Trou noir

Stephen Hawking

personnalité

08/01/2022

Avec le lancement prochain du nouveau télescope spatial James-Webb, une nouvelle ère de l'observation spatiale s'ouvre. Avec ses instruments modernes et novateurs, le JWST devrait permettre aux astronomes et cosmologistes d'en apprendre plus sur l'Univers et l'histoire de sa formation.

Sciences

Télescope spatial James Webb

Le télescope spatial James-Webb changera-t-il notre perception de l'Univers ?

actualité

15/11/2021

Le début des années 2000 a été marqué par de tels progrès en cosmologie que l’on a pu parler de son entrée dans l’ère de la précision et de la constitution de ce qui a été appelé le modèle de concordance. Mais on assiste maintenant à des discordances selon les méthodes entre les diverses estimations de l’accélération de l’expansion du cosmos observable, peut-être causée par l’énergie noire. Sommes-nous à la veille d’une révolution en cosmologie ?

Sciences

Cosmologie

Énergie noire : la constante cosmologique d'Einstein implique-t-elle une crise en cosmologie ?

actualité

15/09/2021

Pour mieux comprendre l'origine des galaxies, les cosmologistes et les astrophysiciens repoussent sans cesse les limites de leurs instruments. L'un des derniers en date, Alma, leur a permis de débusquer une galaxie spirale déjà bien développée alors que le cosmos observable n'avait que 1,4 milliard d'années.

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Hubble

Découverte de la plus ancienne galaxie spirale connue

actualité

30/05/2021

L'expansion accélérée du cosmos observable est indéniable mais on ne sait pas encore très bien ce qui la cause. Si c'est bien l'énergie noire, la détermination de sa nature est l'un des plus grands défis de l'astrophysique moderne. Pour le relever, les chercheurs se font aider par l'IA dans le cadre d'un programme d'observation et de cartographie du cosmos qui prévoit d'observer environ 35 millions de galaxies sur des milliards d'années.

Sciences

Cosmologie

Desi : l'intelligence artificielle aux 5.000 yeux pour percer les secrets de l'énergie noire

actualité

21/05/2021

C’est avec effarement que Futura a appris par un communiqué du Laboratoire de physique subatomique & cosmologie (LPSC) à Grenoble, que Cécile Renault était décédée. La cosmologiste, qui avait été un membre important en France de la mission Planck étudiant le rayonnement fossile, nous avait accordé plusieurs interviews et tenait un blog pour Futura.

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Cosmologie

Hommage à Cécile Renault, cosmologiste spécialiste du rayonnement fossile

actualité

16/04/2021

Né le 8 aout 1931 en Angleterre dans une famille anglaise exceptionnelle, son père était psychiatre et généticien et ses deux frères respectivement grand maître international aux échecs et sommité mondiale en physique statistique, le prix Nobel de physique 2020, Roger Penrose, s’est lui illustré dans le domaine des mathématiques et de la physique théorique liés à la théorie de la relativité générale.Il a commencé sa carrière de mathématicien dans les années 1950 avec une thèse en géométrie algébrique, liée aux mathématiques de la théorie de la relativité d’Einstein, passée à l’Université de Cambridge, là où Newton était professeur, et alors que ce domaine des mathématiques allait être révolutionné par le légendaire Alexandre Grothendieck.De la géométrie algébrique aux trous noirsMais au tout début des années 1960, il va s’intéresser à la relativité générale et à la cosmologie relativiste sous l’influence du physicien Dennis W. Sciama qui quelques temps plus tard sera le directeur de thèse de Stephen Hawking.Penrose va introduire des méthodes mathématiques originales issues de la géométrie algébrique et de la topologie différentielle pour éviter de longs calculs, parfois même impossibles, afin d’extraire facilement des équations de la théorie de la relativité générale leurs prédictions concernant la théorie relativiste des étoiles et de la cosmologie.En 1965, il va démontrer que ce qui sera appelé plus tard un trou noir par le génial physicien John Wheeler est une conséquence inévitable de la relativité générale appliquée à l’effondrement gravitationnel d’une étoile suffisamment massive et ayant épuisé son carburant nucléaire, confirmant les calculs déjà fait dans des cas idéalisés et donc peut-être douteux dans les années 1930 du père de la bombe atomique, Robert Oppenheimer, avec ses élèves.Roger Penrose parle de la relativité générale, des trous noirs et de sa théorie cosmologique. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © London Mathematical SocietyLe théorème découvert par Penrose implique également que le point final de l’effondrement d’une étoile en trou noir est une singularité de l’espace-temps qui s’y anéantie mais uniquement si l’on ne fait pas intervenir des aspects quantiques de la gravitation.Stephen Hawking va reprendre les idées et les méthodes de Penrose pour montrer que la théorie d’Einstein implique aussi une singularité initiale et un début de l’Univers dans le cadre de la théorie du Big Bang qui venait de devenir nettement plus crédible en 1965 avec la découverte du rayonnement fossile.Penrose va aussi introduire d’autres méthodes géométriques, en particulier ce qui sera appelé des diagrammes de Penrose-Carter, et qui vont permettre des découvertes importantes dans le domaine de la physique des trous noirs et de la cosmologie. Les calculs fait par Hawking pour découvrir son célèbre rayonnement quantique des trous noirs utilise d’ailleurs un tel diagramme.De la gravitation quantique à une théorie quantique de la conscienceDes années 1960 aux années 1970, Penrose va également développer des idées originales d’origine géométrique pour une théorie quantique de la physique en espace-temps courbe. Ses théories des « torseurs » et des réseaux de spins sont utilisé aujourd’hui pour explorer des théories quantiques de la gravitation.Les contributions et la créativité de Penrose ne s’arrêtent pas là. Dès les années 1950, il va influencer l’artiste néerlandais Maurits Cornelis Escher qui va reprendre le désormais célèbre triangle de Penrose pour en faire les noms moins célèbres « Chute d'eau » et « Montée et Descente ». Son intérêt pour la géométrie et les puzzles va le conduire également à la découverte d’un nouveau type de pavages mathématiques du plan que l’on pensait impossible et qui va se trouver avoir des applications très concrètes des années plus tard avec la découverte des quasi-cristaux.Des travaux des mathématiciens, il résultait qu'un pavage périodique dans le plan avec des objets possédant une symétrie d'ordre 5, comme par exemple un pentagone, était une impossibilité. Jusqu'au milieu des années 1970 on pensait aussi que tout pavage du plan devait se réduire à un pavage périodique. Ce fut donc une surprise quand Roger Penrose trouva un contre-exemple. À l'origine, il ne s'agissait que de mathématiques récréatives mais ce qui est aujourd'hui connu comme le pavage du plan par des tuiles de Penrose permettait effectivement de réaliser un pavage non pas périodique mais quasi-périodique du plan avec des structures possédant une symétrie d'ordre 5. © Ianiv SchweberPenrose s’interroge depuis des années sur la physique de la conscience. Ayant également une conception platonicienne des mathématiques, il pense qu’on les découvre et que la conscience humaine n’est pas le résultat de l’exécution d’algorithmes sur un ordinateur, inspiré en cela notamment par les travaux du mythique logicien Kurt Gödel, lui aussi tenant d’un platonisme mathématique. Il pense également que la conscience repose sur des processus quantiques mais qu'une nouvelle mécanique quantique est nécessaire pour vraiment en rendre compte.Ces dernières années, Penrose a aussi proposé et défendu une nouvelle cosmologie, dite conforme et cyclique, en tant qu’alternative à la théorie de l’inflation dont il doute, doute qu’il étend d’ailleurs à la théorie des supercordes. Il pense que son modèle cosmologique est testable avec le rayonnement fossile notamment mais pour le moment, les preuves qu'il avance ne rencontre que du scepticisme.Roger Penrose nous parle de ses idées sur l'origine de la conscience et comment il en est venu à écrire un puis deux célèbres livres à ce sujet. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Lex FridmanOn peut légitimement penser que Penrose est l’un des dignes successeurs de Newton et comme lui l’un des Géomètres de l’Univers et l’un des « bâtisseurs du ciel ».Roger Penrose a écris plusieurs livres dont certains sont incontournables, en voici quelques exemples.Les deux infinis et l'esprit humain À la découverte des lois de l'univers: La prodigieuse histoire des mathématiques et de la physiqueLes Cycles du temps: Une nouvelle vision de l'UniversThe Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics Une présentation par Roger Penrose et ses collègues de son modèle de cosmologie cyclique conforme (CCC). Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © skydivephil

Sciences

Théorie de la relativité générale

Roger Penrose

personnalité

16/04/2021

Notre univers est en perpétuelle expansion, l’énergie noire repousse à chaque instant les frontières de l’espace, tandis que la gravité tente d’inverser le phénomène. À force de s'étendre, l’univers refroidit, possiblement jusqu’à une température proche du zéro absolu. Découvrez en vidéo grâce à la chaîne Discovery Science et sa série documentaire Les Clés de l’univers, le destin du cosmos.

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Astrophysique

Les clés de l’univers : comment notre univers va-t-il s’éteindre ?

actualité

05/09/2020

Le Big Bang est une singularité souvent décrite comme incarnant l’origine de l’univers mais il est possible qu'il ne soit qu'un épisode de son existence. Futura-Sciences est parti à la rencontre d’Étienne Klein, physicien, afin de savoir si quelque chose aurait pu le précéder.

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Big bang

Interview : que savons-nous réellement de l'avant-Big Bang ?

actualité

31/08/2020

Les étoiles, les planètes, les galaxies où encore les humains sont faits de différents atomes. Mais lequel est le plus abondant dans l’univers ? C’est à cette question que tente de répondre la chaîne Discovery Science durant cette courte vidéo.

Sciences

Univers

Quel est l'élément le plus abondant dans l'univers ?

actualité

11/08/2020

Un trou noir est une région de l’espace dont rien ne peut s'échapper, pas même la lumière. Il est donc naturel de se demander si ce type d’objet pourrait être une menace pour notre planète. Futura-Sciences a interviewé Jean-Pierre Luminet, astrophysicien de renom, qui nous répond ici en vidéo.

Sciences

Astrophysique

Un trou noir pourrait-il entrer en collision avec la Terre ?

actualité

12/07/2020

Les données astrométriques de la mission Gaia concernant les positions et les vitesses d'étoiles dans la Voie lactée indiquent que notre Galaxie et sa galaxie naine elliptique satellite dite du Sagittaire sont entrées en collision il y a environ 5,7 milliards d'années. Cette collision pourrait avoir amorcé, via des ondes de chocs dans le milieu interstellaire, l'effondrement d'un nuage moléculaire et poussiéreux qui sera à l'origine du Système solaire il y a 4,56 milliards d'années.

Sciences

Formation du Système solaire

Une collision de galaxies pourrait être à l'origine du Système solaire

actualité

06/06/2020

C’était l’une des titans de l’astrophysique nucléaire du XXe siècle. L’astrophysicienne d’origine britannique Margaret Burbidge est décédée le 5 avril 2020. Coauteure avec son mari Geoffrey Burbidge d’un célèbre papier sur l’origine des éléments dans les étoiles, elle était une opposante à la théorie standard du Big Bang qu’elle essaya de réfuter en étudiant les quasars, notamment avec le télescope Hubble.

Sciences

Astronomie

Mort de Margaret Burbidge, mère de la nucléosynthèse stellaire

actualité

09/04/2020

Une illustration réalisée par Jean-Pierre Luminet à partir des résultats d'une simulation sur ordinateur montrant l'aspect d'un trou noir entouré d'un disque d'accrétion. L'effet Doppler produit par la matière chaude en rotation la rend plus lumineuse lorsqu'elle s'approche de nous à une fraction notable de la vitesse de la lumière et au contraire la rend presque sombre lorsqu'elle s'éloigne (à droite). Le champ de gravitation du trou noir est si fort que les rayons lumineux issus du disque derrière le trou noir sont courbés en direction de l'observateur et que l'on peut donc voir ce disque au-dessus du trou noir. © Jean-Pierre Luminet, CNRS Phototheque

Sciences

Relativité générale

Jean-Pierre Luminet en « conférence confinée » nous parle de L'écume de l'espace-temps

brève

03/04/2020

Le modèle structurel d'Euclid, un télescope spatial pour l'étude de l'univers sombre. Ce satellite de l'Agence spatiale européenne (ESA), construit par Thales Alenia Space, sera lancé en 2022. © Rémy Decourt 

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ESA

Euclid

définition

07/09/2019

Georges Lemaître est né le 17 juillet 1894 à Charleroi, en Belgique. Les mathématiques, la physique et la cosmologie sont les matières qu'il affectionne le plus au cours de ses brillantes études au collège des jésuites de Charleroi puis à l'Université Catholique de Louvain. 
Il est accepté en 1923 à l'université de Cambridge comme étudiant-chercheur, suite à la rédaction d'un mémoire sur La Physique d'Einstein. Il est ordonné prêtre la même année. Lemaître parviendra toujours à concilier ses aspirations scientifiques et religieuses. Pour lui le commencement de l'Univers et son explication physique et mathématique ne sont pas incompatibles avec l'idée philosophique de création de l'Univers. 
Travaillant aux côtés de l'astronome A. Eddington, Lemaître s'intéresse beaucoup à la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein. S'appuyant sur les travaux du savant russe A. Friedmann, Lemaître propose en 1927 le modèle d'un Univers en expansion. C'est une idée révolutionnaire pour l'époque : alors que tout le monde, Einstein compris, imagine un Univers statique, Lemaître le conçoit avec un commencement (une explosion initiale qui s'appellera bientôt le Big Bang), une évolution et peut-être une fin. En 1929 l'astronome E. Hubble confirmera les théories de Lemaître en découvrant par l'observation l'éloignement des galaxies au sein d'un Univers en expansion. 
G. Lemaître (à gauche) rencontra Einstein à plusieurs reprises. Crédit Royal Astronomical Society
A la même époque Lemaître émet une nouvelle hypothèse : dans sa théorie de l'atome primitif, destinée à expliquer le commencement de l'Univers, il soupçonne que les évènements qui se sont produits au moment de la naissance de l'Univers ont laissé une trace sous forme d'un rayonnement cosmique. Ce fond diffus cosmologique sera découvert fortuitement en 1965. 
A partir de l'entre deux guerres le cosmologiste belge obtient une reconnaissance internationale pour ses recherches. Il rencontre à plusieurs reprises Einstein et on l'invite dans les plus grandes universités. Amené à utiliser des machines à calculer, il en apprend la programmation. Il se spécialise également dans l'étude de la formation des nébuleuses. 
Atteint d'une leucémie, il meurt le 20 juin 1966. Quelques mois plus tôt, on lui avait annoncé la découverte du rayonnement fossile (par Penzias et Wilson) qu'il avait imaginé dans les années 30. Un cratère lunaire et un astéroïde portent son nom.
Avec A. Friedmann, G. Lemaître fut le premier à imaginer un Univers en expansion. Crédit Nasa/Hubble Heritage

Sciences

Univers

Georges Lemaître

personnalité

17/07/2019

Image haute résolution de l'amas globulaire HP 1 produite par le télescope Gemini sud grâce à ses instruments d'optique adaptative GSAOI et GeMS. On connaît environ 150 à 160 amas globulaires dans la Voie lactée, dont un quart dans le bulbe et la majorité dans le halo entourant notre Galaxie. HP 1, du haut de ses 12,8 milliards d'années, est un des amas les plus âgés connus, de même que ses étoiles, qui comptent parmi les plus vieilles de la Voie lactée. © Gemini Observatory/AURA/NSF, composite image produced by Mattia Libralato of Space Telescope Science Institute

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Astronomie

Cet amas stellaire de 12,8 milliards d'années a vu naître la Voie lactée

brève

29/03/2019

En 1983, James Hartle a développé avec Stephen Hawking une version quantique de la théorie de la relativité d'Einstein en cosmologie. Il s'agit du célèbre modèle sans bord de Hartle-Hawking. De gauche à droite Stephen Hawking, Thomas Hertog et James Hartle. © K.U.Leuven, Rob Stevens 

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Univers

Modèle de Hartle-Hawking

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06/01/2019

Sous nos yeux, se forment les galaxies, 20 millions d'années après le Big Bang. Elles grandissent, s'attirent, se rapprochent et fusionnent parfois. En d'autres endroits, elles restent groupées en amas, le long d'immenses filaments. Cette reconstitution, qui vient de la Nasa, retrace l'évolution d'un morceau de l'univers, jusqu'à la formation des grandes structures cosmiques que nous voyons aujourd'hui.

Sciences

Univers

En accéléré, regardez naître les galaxies

actualité

21/12/2018

Au Japon, le supercalculateur le plus puissant du monde, exclusivement dédié aux simulations en astronomie, vient d'entrer en service. L’Aterui II enferme 40.000 cœurs et est capable de modéliser les interactions d’un milliard d’étoiles. Astronomique !

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Astronomie

Aterui II, le supercalculateur le plus puissant dédié à l'astronomie

actualité

12/09/2018

Au train où vont les choses, Ariane 5, qui doit lancer l'observatoire spatial James-Webb sera peut-être à la retraite quand cet instrument sera prêt... La Nasa vient en effet, une nouvelle fois, de reporter son lancement, aujourd'hui prévu le 30 mars 2021. Ce nouveau report ne fait évidemment les affaires de personne. Les scientifiques vont devoir patienter trois années supplémentaires et la Nasa sera contrainte de demander une rallonge de plus de 800 millions de dollars, sans oublier Northrop Grumman, qui construit l'observatoire, dont on peut se demander si ses études initiales n'ont pas été trop optimistes.

Sciences

Astronautique

Télescope spatial James-Webb : le lancement repoussé à 2021

actualité

02/07/2018

Alors que le célèbre astrophysicien Stephen Hawking sera inhumé ce vendredi 15 juin aux côtés d'Isaac Newton et de Charles Darwin dans l'abbaye de Westminster (Royaume-Uni), un enregistrement de sa voix synthétisée réalisé par le compositeur de musique électronique Vangelis sera envoyé au même moment dans le trou noir le plus proche de la Terre par l’Agence spatiale européenne.

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Astronomie

Stephen Hawking : sa voix résonnera à jamais dans l'espace

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15/06/2018

Bis repetita… Après annonce officielle par l’université de Cambridge de la publication d’un brillant article de Stephen Hawking et Thomas Hertog concernant leur théorie du multivers, sur laquelle ils travaillaient ensemble depuis plus de dix ans, le buzz apparu il y a presque deux mois refait surface. Avec parfois des affirmations sans fondements...

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Cosmologie

Hawking et le multivers : et le buzz revient...

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07/05/2018

La matière noire pourraient s'être formée à partir de région où le champ responsable de l'existence du boson de Brout-Englert-Higgs était très intense pendant l'hypothétique phase d'inflation du Big Bang. Ces régions se seraient effondrées en donnant des trous noir primordiaux, c'est-à-dire, donc, la matière noire. Voilà donc sa nature expliquée... Mais l'hypothèse reste à vérifier.

Sciences

Physique

Le boson de Higgs explique-t-il l'origine de la matière noire ?

actualité

28/03/2018

On attend beaucoup de l'astronomie des ondes gravitationnelles pour tester nos théories physiques et astrophysiques sur les trous noirs supermassifs. La mission eLisa est faite pour ça mais elle ne sera opérationnelle que dans les années 2030. Quelques résultats intéressants pourraient peut-être déjà être obtenus dans les années 2020 en utilisant le satellite Gaia.

Sciences

Ondes gravitationnelles

Ondes gravitationnelles : Gaia pourrait les détecter avant eLisa

actualité

18/01/2018

Après le Big Bang, l’univers était opaque durant environ 370.000 ans, sans étoile ni aucune grande structure galactique. Les noyaux atomiques ne parvenaient pas à se combiner avec les électrons, aucun photon ne s’en échapper. Comment la situation a-t-elle changé ? Éclaircissements avec l’astrophysicien Hervé Dole, dans cet extrait de son dernier livre, Le côté obscur de l’univers, publié aux éditions Dunod.

Sciences

Cosmologie

Comment l’univers est devenu transparent ?

question réponse

21/09/2017

C'est fait, l'ESA vient de confirmer son intérêt pour la mission eLisa, anciennement appelée Lisa. Celle-ci consiste à mettre en orbite un équivalent du détecteur d'ondes gravitationnelles aLigo sous forme de trois satellites déployés en formation triangulaire. Leurs distances relatives seront mesurées avec des faisceaux lasers. Malgré tout, le projet n'est pas encore adopté, ce qui veut dire que leur construction n'est pas encore acceptée.

Sciences

Univers lointain

Ondes gravitationnelles : la mission eLisa entre dans une nouvelle phase

actualité

21/06/2017

En s'effondrant gravitationnellement, la matière a produit et continue de produire un vaste réseau de filaments rassemblant galaxies et amas de galaxies sur des échelles de plusieurs centaines de millions d'années-lumière. Les astronomes commencent à voir la structure plus fine de cette toile cosmique entre les galaxies telle qu'elle était y a plus de 10 milliards d'années.

Sciences

Cosmologie

On a vu les petites ondulations de la toile cosmique

actualité

03/05/2017

Des collisions de protons produisent des particules étranges, au sens propre comme au figuré, qui surprennent beaucoup les théoriciens de la physique des hadrons. Ce phénomène n'était connu jusqu'à présent que lors de collisions d'ions lourds conduisant à la formation du plasma de quarks et de gluons tel qu'il en existait pendant le Big Bang.

Sciences

Physique

Énigme au LHC : des collisions de protons vraiment trop étranges

actualité

26/04/2017

En 2021, le Cerro Chajnantor Atacama Telescope-prime (CCAT-p), un télescope terrestre de six mètres de diamètre, scrutera l'univers dans les domaines submillimétrique et millimétrique. Son objectif : mieux comprendre l'histoire de la formation de l'univers. Le consortium international en charge de sa réalisation vient d'annoncer le début de sa construction au Chili. CCAT-p s'inscrit dans la continuité des recherches entreprises avec le voisin Alma (ESO) et le télescope spatial Herschel.

Sciences

Formation d'étoiles

Un nouveau télescope dans le désert d'Atacama pour sonder la jeunesse de l'univers

actualité

11/04/2017

Il y a un peu plus d'un an, en février 2016, les équipes en charge de l'instrument Ligo annonçaient la première détection directe d'ondes gravitationnelles. Un mois plus tard, certains chercheurs expliquaient que Ligo a pu détecter de cette manière des trous noirs primordiaux, créés juste après le Big Bang. L'hypothèse aurait de quoi expliquer une partie de la masse manquante de l'univers, attribuée à la mystérieuse matière noire. L'astrophysicien Richard Taillet nous avait confié sa réaction.

Sciences

Matière noire

Les trous noirs de Ligo pourraient être une partie de la matière noire

actualité

11/03/2017

Pendant les années 1970, l'astronome Vera Rubin a établi que les étoiles dans beaucoup de galaxies tournaient plus vite qu'elles ne le devraient si la gravitation n'était produite que par la matière lumineuse visible. Considérée depuis lors comme la découvreuse de la matière noire, elle vient de décéder à 88 ans.

Sciences

Matière noire

Avec la disparition de Vera Rubin, la matière noire est orpheline

actualité

28/12/2016

En faisant le bilan d'observations conduites notamment avec le télescope Hubble, des astronomes concluent que le nombre de galaxies observables sur la voûte céleste doit être revu à la hausse... d'un facteur 10. Il y en aurait presque 2.000 milliards mais, pour beaucoup d'entre elles, nous les voyons telles qu'elles étaient alors que l'univers était encore relativement jeune.

Sciences

Espace

L’univers observable renferme 10 fois plus de galaxies qu’on ne le pensait

actualité

14/10/2016

Tore, ballon de rugby, infini et plat... : les formes géométriques de l'univers observable actuellement envisagées sont multiples. Certains de ces modèles sont anisotropes, décrivant un univers qui ne serait pas partout identique. Mais le rayonnement fossile observé par Planck permet de poser des contraintes sur les anisotropies. Et elles semblent inexistantes... Ce qui implique notamment que l'on ne peut pas s'orienter dans l'espace à grande échelle.

Sciences

Cosmologie

Nous serions perdus dans un univers isotrope

question réponse

17/09/2016

Un chercheur états-unien et son étudiant pensent qu’il faut revoir la taille de l’horizon cosmologique ainsi que celle de l’univers visible à cause des données de Planck. Qu’ils aient raison ou non, c’est l’occasion de se pencher sur ces notions et pourquoi le rayon de l’univers observable vaut plus du double de 13,8 milliards d’années-lumière.

Sciences

Univers

La taille de l'univers visible doit-elle être revue à la baisse ?

actualité

28/08/2016

De l'oxygène au sein d'une lointaine galaxie, observée telle qu'elle était 700 millions d'années seulement après le Big Bang, a été détecté au moyen du Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (Alma). C'est le record du genre. Cette galaxie pourrait être l'une des sources de la réionisation cosmique survenue au début de l'Univers.

Sciences

Cosmologie

La Renaissance cosmique mieux comprise grâce à l'oxygène

actualité

22/06/2016

Les premiers éléments chimiques sont apparus entre une seconde et quelques minutes après la naissance de l'univers observable lors du Big Bang. En ce qui concerne le lithium 7, les calculs effectués jusqu'à présent prédisaient une quantité trois fois supérieure à celle observée. Cette énigme de la cosmologie pourrait bien être résolue grâce à un nouveau champ de particules.

Sciences

Nouvelle physique

Une nouvelle particule pour résoudre l'énigme du lithium cosmologique ?

actualité

08/06/2016

Pour Alexander Kashlinsky, chercheur au GSFC de la Nasa, la matière noire pourrait bien se composer de trous noirs primordiaux, comme cela a déjà été proposé. Certaines correspondances dans le fond diffus infrarouge et le fond diffus de rayonnement X tendent à le montrer. Et selon lui, toutes les galaxies sont entourées d'une sphère de trous noirs...

Sciences

Univers

La matière noire est peut-être en partie formée de trous noirs primordiaux

actualité

27/05/2016