Espace & Particules (8/2017)

La plus petite étoile de l’Univers

À l’aide du télescope de l’Université de Genève installé au Chili, une équipe internationale d’astronomes a découvert la plus petite étoile connue à ce jour. Il est probable que sa taille soit la plus petite possible pour une étoile, c’est-à-dire un astre où a lieu la fusion de l’hydrogène. Les scientifiques ont détecté la petite étoile EBLM JO555-57b lors de la campagne de recherche d’exoplanètes WASP, à laquelle participe le Département d’astronomie de la Faculté des sciences de l’UNIGE.

EBLM J0555-57b a été repérée après avoir passé plusieurs fois devant une étoile beaucoup plus brillante. Les astronomes ont estimé que le diamètre de ce qu’ils croyaient être une planète était équivalent à celui de Saturne. Quelle ne fut pas leur surprise lorsque, avec l’instrument CORALIE installé sur le télescope de l’UNIGE, ils mesurèrent pour EBLM J0555-57b une masse équivalente à environ 8 % de celle du Soleil, soit la masse théorique minimale pour une étoile.

 

Une nouvelle particule trouvée au CERN

La collaboration LHCb a découvert une nouvelle particule, qui n’existe pas aux énergies qui règnent aujourd’hui dans l’Univers. Cette nouvelle venue, nommée Xicc⁺⁺, n’est pas une particule élémentaire comme l’électron, le quark ou le boson de Higgs; elle est composée d’une association de deux quarks charmés et un quark up - les plus petites briques de matière connues -, alors que le proton est formé de deux quarks up et un quark down. D’une masse de 3621 MeV - soit près de quatre fois celle du proton -, elle appartient à la famille des baryons. Son intérêt est d’aider à mieux comprendre la chromodynamique quantique, la théorie qui explique comment les quarks s’assemblent.

 

Troisième détection d’ondes gravitationnelles

Les interféromètres Ligo situés aux Etats-Unis ont détecté pour la troisième fois une vibration de l’espace-temps créée par deux trous noirs qui sont entrée en collision à environ trois milliards d’années-lumière de la Terre. D’après les simulations numériques, les deux trous noirs qui ont fusionné avaient 31 et 19 fois la masse du Soleil. Cette nouvelle détection d’ondes issues d’une distance aussi considérable a permis de prouver l’exactitude d’un des corollaires de la théorie de la relativité générale, selon lequel les ondes gravitationnelles ne se dispersent pas en se propageant, donnant une fois de plus raison à Albert Einstein.

 

Une neuvième, voire une dixième planète

En raison d’une anomalie de la trajectoire de petits corps de la ceinture de Kuiper, les astronomes sont toujours à la recherche de l’hypothétique neuvième planète, dont l’orbite serait bien au-delà de celle de Neptune. Elle serait gazeuse et d’une masse dix fois plus importante que celle de la Terre.

En étudiant 600 objets de la ceinture de Kuiper, des chercheurs de l’université de l’Arizona soupçonnent même la présence d’une dixième planète, qui serait située à soixante fois la distance Terre-Soleil. Ils ont constaté que l’inclinaison du plan orbital de ces petits corps ne correspondait pas aux prédictions, ce qui pourrait s’expliquer par la présence d’une planète d’une masse comprise entre celles de Mars et de la Terre.

 

Nouveau record de téléportation quantique

Des physiciens chinois ont battu un nouveau record de téléportation quantique, sur une distance de 1200 km contre 100 km précédemment. Ces travaux, publiés dans la revue Science, ont été réalisés grâce au satellite Moti, lancé par la Chine l’année dernière.

À l’aide d’un rayon laser envoyé depuis l’espace, à 500 km de la Terre, l’équipe du professeur Jian-Wei Pan de l’université de Hefei, a émis des paires de photons intriqués, qui ont été séparés et captés dans deux stations au sol à 1200 km de distance, dans les montagnes du Tibet. Les physiciens ont modifié la polarisation d’une partie des photons et ont déterminé que leurs «jumeaux», situés à plus de 1200 km, avaient fait de même dans plus d’un millier de cas, soit bien plus fréquemment que ce que le hasard pourrait expliquer, confirmant ainsi la préservation de leurs propriétés quantiques sur une vaste distance.

À la différence des méthodes classiques de transmission sécurisée, le système de communication quantique utilise des photons pour envoyer les clés de chiffrement nécessaires au décodage de l’information. Les données contenues dans ces photons sont impossibles à intercepter; toute tentative d’espionnage provoquerait leur autodestruction. Cet exploit représente donc une étape importante vers une révolution des télécommunications et vers un système inviolable de communications chiffrées.

 

Du nouveau sur le déplacement des galaxies

Une équipe internationale d’astronomes est parvenue à reconstituer le déplacement des galaxies, créant ainsi une nouvelle carte dynamique de l’Univers. Ils ont constaté que la Voie lactée fonce à 2’300’000 km/h vers une région nommée l’Attracteur, située à 600 millions d’années-lumière de la Terre et qu’elle y serait poussée par une énigmatique bulle – une zone de faible densité par rapport au reste de l’Univers - appelée le Répulseur. Ce couple attraction-répulsion permet d’expliquer le mouvement de notre galaxie tel qu’on le déduit des observations du fonds diffus cosmologique. Cette découverte devrait permettre de mieux comprendre les mécanismes de l’énergie noire et de la gravitation.

La Terre, quant à elle, tourne sur elle-même à 1600 km/h et à 100’000 km/h autour du Soleil, lequel, logé dans un bras de la Voie lactée, tourne autour de son centre à plus de 800’000 km/h.

 

De l’oxygène terrestre dans le sol lunaire

Des scientifiques japonais ont révélé, grâce aux observations de la sonde lunaire Kaguya, que le sol de notre satellite est bombardé, depuis des milliards d’année, par de l’oxygène terrestre. Transportés sous forme de ions et accélérés par la magnétosphère, les atomes d’oxygène se trouveraient dans le régolite - la couche de poussière produite par l’impact des météorites à la surface des roches.

Les chercheurs sont arrivés à cette conclusion en remarquant que l’abondance de ions O⁺ mesurés par la sonde augmentait chaque fois que la Lune était protégée du vent solaire, quand la Terre s’interposait entre elle et le Soleil. Or, ces ions rapides ne peuvent pas être produits par le Soleil; ils proviendraient de la photodissociation de l’ozone. Cette étude conforte l’idée, émise en 2005 sur la base de mesures d’abondance d’azote et de gaz rares dans le régolite, selon laquelle la surface lunaire pourrait conserver la mémoire de l’atmosphère passée de la Terre.