Espace & Particules (11/2018)

Voyager 2 à la limite de l’espace interstellaire

Partie de la Terre il y a plus de 40 ans, la sonde Voyager 2 pourrait bientôt franchir l’héliopause et entrer dans l’espace interstellaire. Trois ans après sa jumelle Voyager 1, elle se trouve à la limite de la sphère d’influence du Soleil et pénètre dans le vide intersidéral.

Voyager 2 se trouve actuellement à 17,7 milliards de kilomètres de la Terre, ou 16,27 heures-lumière, soit 118 fois la distance qui nous sépare du Soleil. Vers la fin août, l’instrument Cosmic Ray Subsystem de la sonde a relevé une augmentation de 5 % du taux de rayons cosmiques par rapport au début du mois, ce qui donne à penser qu’elle traverse la couche externe de l’héliosphère. Voyager 1, qui se trouve à près de 20 heures-lumière, avait franchi l’héliopause en 2012 et poursuit sa course dans le milieu interstellaire. Les deux sondes devraient continuer à transmettre des informations jusqu’en 2025.

 

Un étrange signal radio venu de l’espace

Le nouveau radiotélescope canadien CHIME, conçu pour étudier les structures de l’Univers primordial, a capté le 25 juillet, un mystérieux signal radio provenant de l’espace lointain. Il a été classé en tant que sursaut radio rapide (Fast Radio Burst, FRB) – l’un des phénomènes les plus troublants de l’Univers, dont seulement deux douzaines ont déjà été enregistrés. Contrairement aux précédents FRB, c’est le premier enregistré à une fréquence inférieure à 700 MHz, ce qui donne à penser qu’il provient d’une source extrêmement puissante.

Ce genre de signal, dont la fréquence est généralement comprise entre 800 et 1000 MHz, ne dure que quelques millisecondes et il est impossible de localiser précisément leurs sources. Selon les experts, ils peuvent être des échos d’explosions de magnétars ou de pulsars, ou encore provenir de trous noirs situés aux confins de l’Univers. Les premiers FRB ont été captés en 2007.

 

Les retombées d’une découverte

La découverte des ondes gravitationnelles, le 17 août 2017, a marqué l’entrée de l’astronomie dans une nouvelle ère et n’a pas fini de nous fournir des renseignements sur les étoiles à neutrons, mais aussi sur les processus nucléaires à l’œuvre dans les galaxies. En analysant les données fournies par la fusion des deux étoiles à neutrons qui a permis cette découverte, une équipe européenne a montré que le rayon maximal d’une étoile à neutrons de 1,4 fois la masse du Soleil est de 13,6 km. Les chercheurs ont également fourni une nouvelle équation d’état de ces astres mal connus et ont pu confirmer les processus nucléaires par capture neutronique donnant lieu à des éléments lourds, comme l’or.

 

Des nanoparticules diagnostiques et thérapeutiques

NH TherAguix, une jeune entreprise lyonnaise, a mis au point des nanoparticules de 3 à 5 nm de diamètre, qui contiennent des dérivées de silice et de gadolinium. Leur taille leur permet de passer la barrière hémato-encéphalique tumorale pour atteindre les tissus cancéreux. Elles améliorent la visualisation des tumeurs sous IRM et amplifient l’effet de la radiothérapie.

Sur un support de de polysiloxane, elles comportent une dizaine d’atomes de gadolinium, un élément lourd aux propriétés paramagnétiques remarquables. L’atome de gadolinium a deux caractéristiques importantes. D’une part, son magnétisme permet une meilleure imagerie IRM, d’autre part son numéro atomique élevé lui permet d’interagir avec le faisceau de rayons X. Le double effet de cet élément actif positionne la nanoparticuleAGuIX^® comme un médicament théranostique, c’est-à-dire, à la fois de diagnostic et de traitement.

Cette nanoparticule a été conçue pour avoir trois actions clés contre les tumeurs: le ciblage, l’imagerie et le traitement. Injectée par voie intraveineuse, elle pénètre dans les tissus tumoraux, mais pas dans les tissus sains, et cela grâce à une différence de porosité entre les réseaux vasculaires des deux types de tissus. La taille des nanoparticules est suffisamment faible pour permettre une pénétration profonde dans les tissus tumoraux, mais assez élevée pour assurer une rétention dans ces mêmes tissus. Une fois la tumeur ciblée, la particule se comporte comme un agent de contraste pour l’IRM, permettant d’améliorer la localisation de la tumeur et de la délimiter de manière très précise. Quatre heures après l’injection, les nanoparticules permettent de visualiser avec précision le périmètre de la tumeur. Sous l’effet d’un rayonnement X, elles perdent un électron, qui déclenche une cascade de réactions produisant des radicaux libres qui détruisent la tumeur.

Cette technologie permet de traiter les cancers radio-résistants et de minimiser les effets secondaires de la radiothérapie en diminuant l’exposition des tissus sains et le niveau des radiations. La preuve de concept préclinique in vivo a été obtenue par des équipes internationales sur six modèles différents (métastases cérébrales, poumons, pancréas, tête et cou). La technologie AGuIX^® est protégée par quatre brevets internationaux et son efficacité a été démontrée dans plus de 50 publications scientifiques.

 

Une étoile géante riche en lithium

Une équipe d’astronomes chinois a découvert une étoile géante qui détient la plus haute teneur en lithium connue à ce jour dans un tel astre. Celui-ci pourrait être au tout début de sa phase d’enrichissement en ce métal. Cette découverte pourrait permettre d’éclaircir l’origine de cet élément et son évolution dans l’Univers.

Avec 3000 fois plus de lithium que dans une étoile normale, cette géante a été observée à une distance de 4500 années-lumière de la Terre. La découverte a été faite au moyen du télescope LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope), situé à l’observatoire de l’OANC (Observatoires astronomiques nationaux de Chine) à Xinglong, dans la province chinoise du Hebei.

Une douzaine d’étoiles de la Voie lactée contenant jusqu’à 2800 fois plus de lithium que le Soleil ont déjà été observées. Ces étoiles n’ayant pas atteint la phase de géante rouge, le lithium qu’elles contiennent est supposé dater de la formation de celles-ci, mais sa présence demeure inexpliquée.

Bien qu’il soit l’un des trois éléments synthétisés à l’origine de l’Univers le lithium, tout comme le béryllium et le bore, est nettement moins abondant que d’autres éléments. Cela s’explique par les faibles températures nécessaires à sa destruction et au manque de processus pour le produire. Ce métal joue un rôle important en physique nucléaire. Il est une matière première pour la production du tritium nécessaire à la réaction de fusion dans le réacteur thermonucléaire expérimental ITER.