Saturne : des progrès dans la mesure de la durée du jour

Du fait des nuages qui masquent la surface planétaire, la mesure de la durée du jour des planètes géantes est imprécise en lumière visible. Malgré l'absence de surface solide sur les planètes géantes, on peut distinguer l'atmosphère de l'intérieur plus dense : c'est la rotation de ce dernier qu'il importe de mesurer. La durée du jour correspond donc à la période de rotation interne. Pour effectuer la mesure de cette durée, les scientifiques utilisent généralement les variations des émissions radio "aurorales"(1), qui sont liées au champ magnétique et, de ce fait, à l'intérieur des planètes. Dans le cas de Jupiter, cette technique permet d'atteindre une précision au 1/1000000ème. Mais dans celui de Saturne, la période déduite des émissions radio révèle des fluctuations énormes, de l'ordre de plusieurs minutes, sachant qu'une journée sur Saturne dure approximativement 10H40.

Une équipe d'astronomes conduite par le Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (CNRS / Observatoire de Paris / Universités de Paris 6 et 7) vient de mettre en évidence que ces variations étaient contrôlées non par l'intérieur de la planète mais par l'extérieur via le vent solaire. Les fluctuations dominantes résultent d'une oscillation de la période radio de ±1% à l'échelle d'environ 25 jours, et sont provoquées par les variations de la vitesse du vent solaire s'écoulant autour de Saturne. Leurs travaux sont publiés dans Nature ce 8 novembre 2007.

Références :

Modulation of Saturn's radio clock by solar wind speed. P. Zarka, L. Lamy, B. Cecconi, R. Prangé & H. O. Rucker. Nature. 8 novembre. 2007

La célèbre nébuleuse d'Orion passée aux rayons X

La célèbre nébuleuse d'Orion abrite en son sein une énorme bulle de gaz très ténu, d'une température de 2 millions de degrés. C'est ce qu'a découvert une équipe internationale menée par des chercheurs suisses et du Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Joseph-Fourier) grâce au satellite européen XMM-Newton. Cette température est tellement élevée que le gaz émet non pas dans le domaine visible, mais dans celui des rayons X, domaine d'investigation du satellite XMM, lancé par l'Agence Spatiale Européenne en 1999. Ces résultats sont publiés en ligne le 30 novembre 2007 sur Science Express.

Visible à l'œil nu, la nébuleuse d'Orion est la plus belle du ciel de l'Hémisphère Nord. Elle est considérée comme le prototype des régions de notre galaxie où les étoiles sont en train de se former, notamment celles qui sont semblables à notre Soleil. Selon les auteurs de l'article, l'existence de cette bulle est due aux vents stellaires très intenses émis par les étoiles les plus massives de la nébuleuse, connues sous le nom de "Trapèze d'Orion". Cette découverte nous concerne directement car notre propre système solaire a dû, aux tout premiers stades de sa formation, être plongé dans un tel gaz brûlant produit par des étoiles voisines. Ces résultats pourraient ainsi modifier notre compréhension de la formation du système solaire.

"A Million-Degree Plasma Pervading the Extended Orion Nebula"
Auteurs: Manuel Güdel (Paul Scherrer Institut, Suisse; et Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble), Kevin R. Briggs (ETH Zürich et Paul Scherrer Institut, Suisse), Thierry Montmerle (Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble), Marc Audard (Université de Genève), Luisa Rebull (Spitzer Science Center, Pasadena, USA), et Stephen L. Skinner (University of Colorado, Boulder, USA). Science Express, publié sur le Web le 30 novembre 2007.

Un télescope spatial pour comprendre les phénomènes les plus violents de l'univers

Les rayons gamma manifestent l'existence des phénomènes les plus extrêmes de notre Univers. Les objets célestes associés à ces phénomènes, mettant en jeu des quantités d'énergie inimaginables, sont le siège d'accélération de particules à très haute énergie. La liste de tels objets inclut les noyaux actifs de galaxie, les sursauts gammas, les vestiges de supernovae, les pulsars... Les conditions physiques précises qui prévalent dans ces objets extraordinaires restent en grande partie à déterminer. Grâce à un gain en sensibilité d'un facteur 25 par rapport à la mission précédente, EGRET, GLAST devrait faire découvrir plusieurs milliers de sources de rayons gamma, décuplant ainsi le nombre de sources connues dans ce domaine. GLAST permettra d'étudier également en détail le rayonnement gamma diffus émis par les rayons cosmiques se propageant dans la Galaxie. La présence de matière noire sera aussi activement recherchée. Après une période d'un an, les données de GLAST seront mises à disposition de l'ensemble de la communauté scientifique internationale. La durée de vie prévue de la mission est de 5 ans, prolongeable à 10 ans.

Les rayons gamma étant absorbés par l'atmosphère, il est nécessaire de les détecter depuis l'espace, ce que fera le satellite GLAST à une altitude de 560 km. L'instrument principal, le LAT (Large Area Telescope), qui détectera les rayons gamma d'une énergie entre 30 MeV et 300 GeV explorera l'ensemble du ciel en trois heures grâce à son très grand champ de vue (20% du ciel à tout moment). De nombreuses sources de rayons gamma étant variables, cette surveillance continuelle du ciel permettra d'alerter la communauté scientifique en cas d'éruptions. Le LAT est principalement composé de trois éléments: un trajectographe permettant de mesurer la direction des rayons, un calorimètre pour mesurer leur énergie et un système permettant de différencier rayons gamma et particules chargées du rayonnement cosmique qui constituent un bruit de fond indésirable. La technologie et les méthodes d'analyse sont similaires à celles employées en physique des particules, les énergies des particules détectées étant comparables. Un instrument secondaire, le GBM (Glast Burst Monitor) est dédié à la détection de l'émission de basse énergie (8 keV-30 MeV) des sursauts gamma.