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Blog et Podcast - Astronomie, Astrophysique, Astroparticules, Cosmologie. L'infini se contemple, indéfiniment. ISSN 2272-5768
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Trop d'antiquarks down dans le proton
Une nouvelle expérience vient de trouver que les antiquarks virtuels down ne sont pas en même proportion que les antiquarks up dans les protons, alors qu'ils devraient l'être. Une anomalie qui n'a pas d'explication aujourd'hui. Une étude parue dans Nature cette semaine.
Le sursaut X en coïncidence avec le FRB galactique FRB 200428 n'était pas comme les autres
Quatre articles cette semaine dans Nature Astronomy reviennent sur les observations du premier FRB de notre galaxie FRB 200428 qui se trouve être associé à un magnétar (SGR 1935+2154). Trois d'entre eux décrivent le sursaut de rayons X qui a pu être observé en coïncidence avec le sursaut radio rapide, par différents télescopes spatiaux : Agile, HXMT et Konus-Wind, et le dernier sur lequel nous allons attarder, s'intéresse aux sursauts de rayons X du magnétar qui ont eu lieu juste avant l'émission du FRB, offrant une comparaison très instructive.
Détection d'un neutrino astrophysique issu d'une destruction maréale d'étoile
Pour la première fois, un neutrino ultra-énergétique détecté par IceCube est identifié comme ayant pour origine un événement de destruction stellaire par un trou noir supermassif. Et c'est accessoirement le deuxième neutrino astrophysique pour lequel on peut mettre un nom sur la source. Deux études parues dans le même numéro de Nature Astronomy y sont consacrées.
vendredi 19 février 2021
Réévaluation de la masse du trou noir historique Cygnus X-1
Cygnus X-1, le tout premier trou noir à avoir été détecté indirectement (en 1964) via les rayons X que produit la matière qu’il accrète de l’étoile qui l’accompagne dans son système binaire, vient de voir sa masse réévaluée de 50%, et à la hausse ! De quoi bouleverser ce qu’on pensait de la fin de vie de l’étoile qui lui a donné naissance. Une étude parue dans Science.
mardi 16 février 2021
Les Cheminées du Centre Galactique dans le détail
Une étude effectuée par une équipe internationale s'intéresse aux structures complexes qui surplombent tout juste le trou noir supermassif de notre galaxie, ce qui a été nommé des "Cheminées", découvertes il y a deux ans en rayons X et qui semblent reliées aux énormes structures qu'on appelle les Bulles de Fermi... Les Cheminées ont ici été observées dans de multiples longueurs d'ondes, avec des résultats publiés dans Astronomy&Astrophysics.
On le sait, le centre de la Voie Lactée dans les premières centaines de parsecs autour de Sgr A*, présente un environnement extrêmement complexe pour ce qui est de son milieu interstellaire. on y voit des filaments, des traces d'ondes de choc, des écoulements et des arcs de plasma. Mais ce qu'on appelle les "Bulles de Fermi" sont peut-être les structures les plus fascinantes qui paraissent associées au trou noir central, et plus exactement à une potentielle activité passée. Ces énormes structures (dont nous parlons depuis 2013) qui s'étalent de part et d'autre du plan galactique sur des milliers d'années-lumière ont été découvertes en rayons gamma en 2010 avec le télescope spatial Fermi qui leur à donné le nom de celui à qui il doit lui-même son nom, le physicien Enrico Fermi. Il s'agit de vastes étendues de gaz ionisé dont les bordures produisent encore aujourd'hui du rayonnement gamma par leurs interactions avec le milieu environnant. Mais ces énormes bulles ne prennent pas naissance au niveau du trou noir lui-même, mais un peu plus haut (et plus bas).
Et c'est en mars 2019 qu'ont été découvertes d'autres structures de plasma se situant entre Sgr A* et la base des bulles de Fermi. Elles ont une forme en sablier très allongé et semblent faire le lien entre la région la plus centrale de la Voie Lactée et la base des bulles de Fermi. Gabriele Ponti (INAF) et ses collaborateurs américain, russe, sud-africain et britannique,  ont observé en détail ces curieuses cheminées, non plus simplement en rayons X cette fois-ci (avec XMM-Newton), mais aussi en infra-rouge avec WISE et en ondes radio avec MeerKAT.
En comparant les données dans les différentes longueurs d'onde, les astrophysiciens parviennent à montrer que les cheminées sont formées d'un écoulement constitué de plusieurs phases, avec à la fois du plasma chaud, du gaz ionisé et du gaz moléculaire. Ils observent également que ces structures doivent être soutenues par des champs magnétiques verticaux très puissants.
L'observation clé de l'équipe de Ponti est que les émissions X, radio et infra-rouge sont profondément interconnectées entre elles, formant des structures cohérentes sur une échelle de plusieurs centaines de parsecs.
En regardant de près la répartition spatiale des cheminées nord et sud, les astrophysiciens concluent que la cheminée nord pointe très probablement vers nous avec un certain angle. Les observations en radio et en infra-rouge révèlent en outre la présence d'une multitude de chocs à l'interface des cheminées et du milieu interstellaire, qui sont autant d'indications des interactions de cet écoulement multiphasique avec le milieu ambiant. En particulier, on peut voir que l'écoulement de gaz moléculaire produit un choc étendu et structuré tout le long de la bordure ouest de la cheminée nord.
Il apparaît aux chercheurs très difficile de déterminer l'origine de cet écoulement vertical, du fait de la complexité des différentes structures qui sont visibles, associée aux effets de projection et à l'atténuation de la poussière présente en grande quantité dans cette région. Ils proposent tout de même
différents scénarios, avec pour fil conducteur l'idée qu'une activité intermittente dans le centre galactique est à l'origine des nombreuses structures observées dans les cheminées. Pour Ponti et ses collaborateurs, si les Bulles de Fermi retracent une activité très ancienne du trou noir supermassif, les cheminées et les structures complexes qui les accompagnent, visibles dans le domaine radio et infra-rouge, tracent très probablement l'activité la plus récente de Sgr A* et de son entourage proche.
Il paraît clair pour les astrophysiciens que les cheminées ont été sculptées par des vents à grande échelle produits à différentes époques. Ils arrivent à cette conclusion par l'observation de différentes dynamiques au sein des différentes composantes des écoulements. Concernant les champs magnétiques, ils peuvent même dire qu'ils doivent être très verticaux à la base des cheminées puis diverger à plus haute latitude. Ponti et ses collaborateurs observent que la pression thermique associée au plasma chaud apparaît plus faible que la pression dynamique de l'écoulement du gaz moléculaire et que la pression magnétique. Cette donnée importante fait dire aux chercheurs que soit la source de l'écoulement est plus puissante que le plasma chaud ou soit les cheminées sont elles aussi une relique d'une activité passée plus énergétique.
En conclusion, les observations en multi-longueurs d'ondes indiquent que les cheminées surplombant Sgr A* représentent bien un canal qui connecte l'activité quasi continue, mais intermittente, du centre galactique avec la base des Bulles de Fermi. Selon Ponti et ses collègues, les bords des cheminées avec leurs traces de chocs proéminents sont notamment des signes évidents d'émission et d'écoulements récents en provenance de la zone ultra-centrale de notre galaxie.
Pour mieux comprendre ce que l'on voit au niveau des cheminées qui entourent notre trou noir supermassif, il sera crucial, pour Gabriele Ponti et ses collaborateurs, de recourir à de nouvelles observations à multi-longueurs d'ondes plus raffinées, comme par exemple des mesures de polarisation des ondes radio ou de la spectroscopie des rayons X.
The Galactic center chimneys: the base of the multiphase outflow of the Milky Way
G. Ponti et al.
Astronomy&Astrophysics 646, A66 (09 February 2021)
1) Les cheminées observées en multi-longueur d'ondes (Ponti et al.)
2) Vue d'artiste des Bulles de Fermi et des Cheminées (Nature)
3) Structures des cheminées en ondes radio observées avec MeeKAT (Ponti et al.)
samedi 13 février 2021
Observation d'objets astrophysiques circulaires non identifiés
Ce n'est pas donné à tout le monde de trouver des objets totalement nouveaux dont on n'arrive pas à comprendre la nature. C'est ce qui est arrivé à une équipe internationale à majorité australienne en étudiant le ciel en ondes radio. Ils observent quatre objets de forme circulaire assez étendus, qui ne ressemblent à rien de connu, ils les ont appelé des ORC (Odd Radio Circles, cercles radio bizarres). Une étude publiée dans Publications of the Astronomical Society of Australia.
jeudi 11 février 2021
Un seul gros trou noir ou une multitude de petits dans le coeur de l'amas globulaire NGC 6397 ?
Qu'y a-t-il au coeur  de l'amas globulaire NGC 6397 ? Un gros trou noir de plusieurs de milliers de masses solaires ou plusieurs milliers de trous noirs de quelques de masses solaires ? C'est à cette question que se sont attaqués deux astrophysiciens de l'Institut d'Astrophysique de Paris. Ils publient leur résultat dans Astronomy&Astrophysics.
mardi 9 février 2021
Identification d'un résidu de supernova de type Iax à proximité de Sgr A*
A proximité immédiate du centre galactique se trouve un résidu de supernova qui avait été attribué à une supernova de type Ia, mais aujourd'hui, une équipe internationale arrive à la conclusion que ce résidu est celui d'un autre type de supernova, le type Iax, le premier spécimen découvert dans notre galaxie. Une étude à paraître dans The Astrophysical Journal.
dimanche 7 février 2021
Une étoile hypervéloce provenant de la galaxie naine satellite Sagittarius
Une équipe d'astrophysiciens chinois rapporte la découverte d'une étoile hypervéloce dont la trajectoire semble provenir de la galaxie naine satellite Sagittarius. Elle en aurait été éjectée violemment il y a environ 38 millions d'années... Une étude parue dans The Astrophysical Journal Letters.
jeudi 4 février 2021
Une exolune glacée mise en évidence par la pollution d'une naine blanche
Une équipe d'astronomes américains vient d'observer une composition chimique très anormale à la surface d'une étoile naine blanche, avec un fort excès en béryllium. Il parviennent à attribuer l'origine de cette pollution à une exolune d'une planète géante orbitant autour de cette naine blanche. Une étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters.
mardi 2 février 2021
Un halo de matière noire très étendu entoure une vieille galaxie ultra-diffuse
Une équipe d'astrophysiciens vient de découvrir l'étendue du halo d'une galaxie naine ultra-diffuse et ultra-vieille : Tucana II. Elle apparaît bien plus étendue que ce que l'on pensait et se trouve être la galaxie la plus pauvre en métaux que nous connaissons. Une étude publiée dans Nature Astronomy.