Espace & Particules (8/2016)

L’Observatoire de Genève s’agrandit

L’Astrotech, un nouveau bâtiment destiné à la recherche en astrophysique, a été inauguré officiellement le 27 juin dernier. Installé sur le site de l’Observatoire de Sauverny, il comprend des bureaux pour les chercheurs du Pôle de recherche national PlanetS, un atelier mécanique et une grande salle blanche dans laquelle sera assemblé le spectromètre Espresso. Cet instrument, qui pourra mesurer les vitesses d’étoiles avec une très grande précision, est destiné à la recherche d’exoplanètes semblables à la Terre. Il sera installé sur le télescope VLT au Chili.

L’Astrotech abritera également le centre opérationnel du projet Cheops, le premier télescope spatial suisse. Construit en collaboration avec l’Agence spatiale européenne, Cheops (acronyme de CHaracterising ExOPlanet Satellite, satellite de caractérisation d’exoplanètes) est un petit observatoire photométrique qui sera lancé sur une orbite basse pour mesurer les transits d’exoplanètes.

 

Des ondes gravitationnelles à nouveau détectées

Le 15 juin dernier, lors du congrès de la Société américaine d’astronomie, à San Diego (Californie), la collaboration des instrument LIGO et Virgo, a expliqué avoir repéré un second tremblement, le 26 décembre 2015. Cette secousse n’a duré qu’une seconde, mais elle a été suffisante pour que les deux instruments puissent la détecter avec 1,1 milliseconde de décalage.

Comme pour le premier évènement, cette oscillation de l’espace-temps a été provoquée par deux trous noirs en rotation à très grande vitesse l’un autour de l’autre, qui ont fusionné pour former un nouveau trou noir. Les deux masses impliquées étaient de 7,5 et 14 fois celle du Soleil, mais l’objet résultant de la fusion ne pèse que 20,8 masses solaires, le solde ayant été emporté par l’onde gravitationnelle sous forme d’énergie.

Une troisième secousse a également été enregistrée le 12 octobre 2015, mais elle n’a pas été attribuée à une onde gravitationnelle, en raison d’une précision insuffisante. Selon les chercheurs, ces observations confirment la naissance de l’astronomie par ondes gravitationnelles, car les détecteurs vont désormais devenir de véritables télescopes qui vont repérer des évènements totalement invisibles jusqu’alors, puisque les trous noirs n’émettent aucune lumière. Le détecteur Virgo installé près de Pise, qui va redémarrer après un arrêt pour travaux, pourra, associé aux détecteurs LIGO, trianguler des évènements et repérer avec davantage de précision leur origine dans l’Univers.

 

Un nouveau réseau de détection de météorites

Un réseau connecté de recherche de météorites, appelé Fripon (acronyme de Fireball Recovery Interplanetary Observation Network, réseau de recherche de bolides et de matière interplanétaire) a été lancé le 31 mai dernier. Constitué, à terme, de 100 caméras et de 25 récepteurs radio installés sur tout le territoire français, il inaugure une surveillance diurne et nocturne du ciel, à 360°. Ce maillage vise à détecter un maximum de météorites, à mesurer leurs trajectoires et, surtout, à déterminer leur zone de chute pour organiser des campagnes de collecte sur le terrain. Les données des radars météo et des sismographes seront également utilisées pour repérer les bolides.

Ce réseau a été conçu par une équipe de chercheurs du Muséum national d’histoire naturelle, du CNRS, de l’Observatoire de Paris et de l’Université Paris-Sud. Les caméras sont raccordées à des ordinateurs munis d’un logiciel développé spécialement pour analyser les images et détecter les événements lumineux. Lorsqu’une détection survient, une alerte est transmise au calculateur central situé à l’université Paris-Sud, qui recueille les données de tout le réseau en temps réel. Sur la base d’une observation, il est ainsi possible de déclencher une campagne de recherche de l’impact sur le terrain en 24 heures environ.

Cette surveillance a de multiples enjeux: le but est de déterminer l’origine et le flux de matière extraterrestre sur Terre et de retrouver des météorites afin de mieux connaître le Système solaire. Grâce à l’ensemble de ces dispositifs, les chercheurs espèrent déterminer, en dix ans, l’orbite d’un millier de bolides.

 

Rosetta abandonne Philae

Les responsables de la mission Rosetta, la sonde européenne qui a largué, le 12 novembre 2014, le petit robot Philae sur la comète Churyumov-Garasimenko, ont interrompu les communications entre la sonde et l’atterrisseur, ne recevant plus de nouvelles depuis le 9 juillet. Située actuellement à 520 millions de kilomètres du Soleil, Rosetta s’éloigne de plus en plus de notre étoile, si bien que ses panneaux solaires reçoivent de moins en moins de lumière. Rosetta a été la sixième sonde spatiale à observer une comète à faible distance, mais la première à se placer en orbite autour de celle-ci et à y poser un atterrisseur.

 

Des performances record pour le LHC

Depuis son redémarrage en avril, le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN tourne à plein régime et fait chuter ses propres records: record de luminosité, record de paquets de protons dans la machine, record de durée de vie pour un faisceau...

Quelque 2000 paquets de 120 milliards de protons tournent actuellement dans chaque sens de l’anneau. Fin juin, des faisceaux ont été maintenus pendant 37 heures dans l’accélérateur. Mais l’indicateur essentiel pour les opérateurs est la luminosité, qui mesure le nombre de collisions susceptibles de se produire en un temps donné. Le 29 juin, le chiffre de 10³⁴ collisions susceptibles de se produire par seconde et par unité de surface a été dépassé. Cette performance était l’objectif défini par les concepteurs du LHC.

Le 6 juillet, les expériences ATLAS et CMS, qui récoltent le plus de données du LHC, ont passé la barre des 10 femtobarns inverses (fb-1) de luminosité intégrée pour l’année 2016. L’objectif était de parvenir à 25 fb-1. Le femtobarn inverse (fb-1) est l’unité de mesure de la luminosité intégrée, qui indique le nombre cumulé de collisions possibles. Un femtobarn inverse correspond à environ 80 millions de millions de collisions. 

 

Nouvelle particule ou fausse alerte ?

Les collaborations ATLAS et CMS du CERN ont rendu public l’enregistrement d’un petit excès de photons qui pourrait être le signe qu’une particule inconnue, d’une masse de 750 G. Mais il pourrait ne s’agir que d’une simple fluctuation statistique. La réponse à ce dilemme se trouve dans l’énorme quantité de données enregistrées depuis le redémarrage du LHC fin avril, et qui n’ont pas encore pu être toutes analysées.