S'inscrire identifiants oubliés ?

Cassini, la descente finale

Une mission exceptionnelle

Cassini est un projet  d'exploration spatiale très ambitieux, avec une sonde qui aura passé près de 20 ans dans l'espace. La sonde Cassini elle-même est la première à être mise en orbite autour de Saturne, dont les missions Voyager ...

Alzheimer et l'immunité du cerveau

Qui est touché par la maladie d'Alzheimer ?

La maladie neurodégénérative d’Alzheimer est la cause la plus courante de démence, puisqu'elle serait à l’origine de près de 70% des cas. Ses premières ...

Vers un nouvel outil de génie génétique

Que sont les ARN circulaires ?

L'ARN, acide ribonucléique constitué principalement d'un seul brin de nucléotide, est une molécule non codante ou participant à l'expression du

Observation directe d'une exoplanète

L'instrument Sphère et ses techniques de détection

Comment détecter les exoplanètes ? L'entreprise est difficile puisque les planètes n'émettent pas de lumière par elles-mêmes, elles réfléchissent ...

La microfluidique pour réduire la pollution

La physique de la microfluidique

La microfluidique, science des fluides au niveau du micromètre, est apparue au début des années 2000. Les phénomènes mettant en jeu les fluides existent partout dans la nature, ...

L'accélération de l'expansion de l'Univers

Le modèle cosmologique à l'épreuve

Une des énigmes majeures de l'astrophysique est de comprendre l'accélération de l'expansion de l'Univers. Afin de caractériser la nature de l'énergie ...

Un tamis moléculaire plus performant et vert

La purification du gaz naturel

Le gaz naturel extrait du sol a besoin que l'on élimine l'eau et le dioxyde de carbone qu'il contient, afin que seul le

Dévier les astéroïdes géocroiseurs

Quels astéroïdes nous menacent ?

Les astéroïdes sont des corps rocheux errant dans l'espace, d'un diamètre compris entre dix mètres et mille kilomètres. Plusieurs millions d'entre eux gravitent dans le système solaire, notamment entre Mars et Jupiter dans la ceinture principale d'astéroïdes, ou encore, dans la ceinture de Kuiper au-delà de Neptune. Par le jeu des perturbations gravitationnelles, leur trajectoire les fait parfois croiser notre orbite, auquel cas on les appelle des géocroiseurs. Lorsqu'il pénètrent dans l'atmosphère et atteignent la surface, il s'agit de météorites.

Comme les comètes, les astéroïdes ont contribué à l'apparition de la vie sur Terre en y apportant de l'eau et des matériaux organiques, mais ils ont aussi provoqué des destructions, directement par leur impact ou indirectement par leurs effets sur le climat et les écosystèmes. Le risque d'être touché par un astéroïde est faible à l'échelle d'une vie humaine, mais certain sur la durée, avec des effets dévastateurs s'il tombe sur une zone densément peuplée.

La communauté scientifique parvient aujourd'hui à surveiller 90% des objets célestes de plus de 1 kilomètre, 30% des astéroïdes de 160 mètres et plus et 1% des corps de plus de 30 mètres, ces derniers pouvant détruire une ville. Les efforts s'accroissent pour mieux les recenser et développer des missions permettant de réagir à leur éventuelle venue. Leur potentiel de dangerosité est classé selon l'échelle de Turin, graduée de 0 à 10, 10 signifiant une collision frontale avec la planète.

Trois techniques pour dévier un astéroïde

Pour se protéger d'une collision dangereuse, il faut s'adapter aux risques possibles. Ainsi, pour les astéroïdes de taille inférieure à 50 mètres avec un temps d'impact très court, la seule possibilité est de prédire le point d'impact et d'évacuer la zone concernée. Si l'objet est plus gros ou le temps avant l'impact plus long, trois techniques sont à l'étude pour faire dévier l'astéroïde et éviter la collision.

Pour les astéroïdes de taille inférieure à cinquante mètres avec un temps d'impact suffisant, la méthode du tracteur gravitationnel consiste à envoyer un assemblage assez massif de satellites artificiels près de l'astéroïde. La force de gravitation va alors modifier la vitesse et la trajectoire de l'astéroïde, l'envoyant sur une orbite différente de celle de la planète. Cette solution, qui nécessite des modélisations et des calculs très poussés, n'existe pour l'instant qu'à l'état de théorie.

Pour les astéroïdes de taille comprise entre cinquante mètres et plusieurs centaines de mètres, la technique de l'impacteur cinétique consiste à envoyer une fusée heurter à très grande vitesse l'astéroïde, à un endroit et avec une vitesse précise. La mission américano-européenne AIDA mettra à l'épreuve cette solution, avec l'engin autoguidé baptisé DART. En 2022, il devra percuter la lune de l'astéroïde Didymos, afin d'observer la réaction de l'objet céleste.

Pour les astéroïdes de taille supérieure à un kilomètre, la solution envisagée est de lancer une ogive nucléaire dans l'espace pour la faire exploser à proximité de l'astéroïde. Le risque est de générer plusieurs morceaux au comportement imprévisible, qui pourraient donc être plusieurs à percuter la planète en suivant leur nouvelle trajectoire. Seuls des travaux de simulation étudient cette idée, car les objets de grande taille sont quasiment tous identifiés et ne posent aucun problème pour les siècles à venir.

En savoir plus

Une sonde à l'assaut d'un astéroïde, sur Sciences en ligne

La journée mondiale des astéroïdes, sur Explorathèque

» lire tous les articles 1 2 3 4 5 6 7 8
sciences en ligne
exploratheque
du premier stage au premier emploi


Nouvelle mesure de l'expansion de l'Univers
De nouvelles mesures de la vitesse d’expansion de l’Univers confirment des tensions avec le modèle cosmologique standard.

La première mesure de l’expansion de l’Univers

L’Univers est en expansion, ce qui a été théorisé par George Lemaître, puis observé par Edwin Hubble en partant de la constatation que les galaxies s’éloignent les unes des autres. Les mesures précises du fond diffus cosmologique, le premier rayonnement émis alors que l’Univers était âgé de 380 000 ans, permettent aujourd'hui de mesurer avec une grande précision la constante de Hubble.

Certaines mesures effectuées par le satellite Planck ont été affinées au fil des ans, grâce à des télescopes plus performants, des instruments plus sensibles et un plus grand nombre de galaxies étudiées. En 2015, les dernières mesures ont abouti à une valeur de 67,8 km / s / Mpc (kilomètres par seconde par mégaparsec, un parsec étant une unité de longueur équivalente à 3,26 années-lumière). Ce résultat est directement lié au modèle cosmologique standard.

Une mesure plus haute grâce à la cosmologie de précision

En utilisant le télescope spatial Hubble, l'astronome américain Adam Riess et ses collaborateurs ont de nouveau mesuré la constante de Hubble en 2016, pour trouver une valeur d’environ 73 km / s / Mpc.

Si le résultat de Planck est indirect, le résultat de l'équipe de Riess, lui, est direct, puisqu’il est fondé sur une technique de photométrie, la mesure de l'éclat des géantes rouges Céphéides et des explosions de supernovæ dans des dizaines de galaxies. Même en prenant en compte les incertitudes dues aux erreurs de mesure, qui laissent envisageables une valeur de 70 km / s / Mpc, les deux résultats ne semblent pas compatibles.

Les quasars, une approche indépendante

En 1964, Sjur Refsdal a esquissé une méthode géométrique utilisant le phénomène des lentilles gravitationnelles, dans lequel la masse des galaxies courbe l'espace-temps. L’astrophysicien norvégien a montré que la mesure des délais temporels entre les trajets suivis par les rayons de lumière émis par une source lumineuse d'arrière-plan, alors démultipliée par une galaxie située à l’avant-plan, permet le calcul de la constante de Hubble.

En 2016, après des recherches commencées en 2004, la collaboration H0LiCOW (H0 Lenses in COSMOGRAIL’s Wellspring) a publié une nouvelle mesure de la constante de Hubble, grâce à l'utilisation du phénomène de lentilles gravitationnelles. Les scientifiques ont étudié la lumière en provenance de cinq quasars, des galaxies contenant des trous noirs supermassifs, pour aboutir à une estimation de 71,9 km / s / Mpc avec une précision forte de 3,8 %.

Pour Frédéric Courbin, de l'EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), qui participe au projet H0LiCOW : « C'est la première fois qu'une collaboration regroupe toutes les expertises nécessaires pour analyser ce type de données, qui touchent autant à l'observation qu'au traitement de signal. Un avantage important de ce travail de longue haleine, c'est que la collaboration élimine les biais dus à notre subjectivité. Les analyses aveugles permettent d'éviter de se laisser influencer par les résultats intermédiaires que gèrent les autres groupes, ce qui fournit au bout de la méthode des données solides. »

Quelles réflexions ouvrent ces tensions avec le modèle standard de la cosmologie ?

Les deux mesures astronomiques indépendantes, l'une photométrique et l'autre géométrique, sont très proches. Les mesures de Planck ne pouvant être que difficilement mises en cause, c'est donc les postulats qui ont mené à ces résultats que la physique théorique doit analyser.

Une bonne nouvelle pour les cosmologistes, puisque cette contradiction pointe sans doute vers de nouvelles constructions théoriques. Certaines hypothèses sur la géométrie de l’Univers ou la nature de l’énergie sombre pourraient être à revoir/, comme dans toute démarche de ce type. L'important reste d'étudier le taux d'expansion de l'Univers et les paramètres cosmologiques associés grâce à des études indépendantes diversifiées.

En savoir plus

Le site de la collaboration H0LiCOW, avec une vidéo d'explication du projet

 

Les communiqués de presse

Le communiqué de l’EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne)

Le communiqué de l’ESA (European Space Agency), en anglais

 

Articles publiés à partir de cette nouvelle

Nouvelle mesure de la constante de Hubble

Contradiction entre les télescopes Hubble et Planck : vers une nouvelle cosmologie ?

L’expansion cosmique, plus rapide qu’on ne le pensait ?

 

Articles parus sur Sciences en ligne à propos du fond diffus cosmologique

Le fond diffus cosmologique en images

Le fond diffus cosmologique : 50 ans d’écoute

Le vocabulaire du fond diffus cosmologique

Les chiffres du fond diffus cosmologique

Arthur Jeannot
Twitter Facebook Google Plus Linkedin email
Entrées associées