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Les 90 ans du mot astronautique

En 1927, le mot « astronautique » apparaît pour la première fois dans un bulletin officiel de la Société Astronomique de France, sous la plume de l'ingénieur en aéronautique Esnault-Pelterie  ; dans sa brochure, il tente d'accréditer cette nouvelle science considérée ...

Le canal à houle

(C) Marlene Thyssen. CC Bys 4.0

L’impact du changement climatique sur le littoral

Selon un dernier rapport du GIEC, les océans se seraient élevés de plus de 20 cm depuis la fin du XIXe siècle, et cette élévation pourrait atteindre 1 mètre d'ici ...

La stabilité du collagène

(C) Iramis - CEA. La spectrométrie de masse permet de sonder la stabilité de modèles de la triple hélice de collagène après irradiation.

Le collagène

Les propriétés mécaniques des tissus humains tels la peau, les ongles ...

Diatomées marines et climatologie

Diatomées pennées. Auteur : UBO

La pompe biologique de carbone
Les océans, qui contiennent 65 fois plus de dioxyde de carbone (CO2) que l’atmosphère, jouent un rôle crucial dans la régulation du climat. Ils sont en effet capables d’échanger ...

Emilie du Châtelet (1706-1749)

Longtemps ignorée, Emilie du Châtelet incarne désormais la femme des Lumières par excellence. Il aura fallu attendre le XXe siècle et un regain d'intérêt pour l'Histoire féminine pour que d'aucuns s'intéressent à la première femme authentiquement scientifique. ...

De la lumière superfluide

C'est la récente prouesse d'une équipe italo-canadienne réunissant l'Ecole Polytechnique de Montréal et le CNR Nanotec de Lecce : produire une lumière capable de s'écouler comme un liquide "parfait", entourant le moindre obstacle sans jamais s'évanouir. ...

Clichés d'astéroïdes

(C) ESO/Vernazza et al. Dans le sens des aiguilles d’une montre en partant du haut à gauche, les astéroïdes Amphitrite, Bamberga, Pallas et Julie.

Les observations

L'instrument SPHERE (Spectro-Polarimètre à Haut contraste dédié ...

Des signaux électriques chez les bactéries

(C) By Lamiot - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20798283

Depuis la fin des années 1970, les microbiologistes savent que, chez de nombreux microorganismes, la vie communautaire passe par la production d’une matrice adhésive extracellulaire constituée de polymères qu’ils excrètent. Ce tapis appelé biofilm sur lequel ils se développent et qui les lie, joue notamment le rôle d’un support permettant la communication entre les cellules. Si, par exemple, la nourriture vient à manquer à des bactéries situées au centre d’une colonie, celles à la périphérie arrêtent la production du biofilm, si bien que la colonie cesse de croître. Jusqu’à récemment, on pensait que c’est grâce des molécules excrétées au centre et migrant par diffusion vers l’extérieur que les cellules périphériques sont averties. Mais grâce à des expériences menées à l’Université de San Diego en Californie, il apparaît qu’il s’agit en fait de signaux électriques, lesquels se révèlent beaucoup plus efficaces pour la communication que les messages chimiques. Il a été démontré que le manque de nourriture provoque l'expulsion d’ions potassium (K+) hors des bactéries. Ces ions déclenchent à leur tour l’émission de K+ par d’autres bactéries et ainsi de suite. Ainsi, c’est une onde de « libération de K+ » qui se propage de proche en proche, à quelques millimètres par heure, et parvient aux cellules à la périphérie de la colonie, lesquelles cessent alors la production de biofilm. Les chercheurs ont ensuite montré que le nuage d’ions K+ qui poursuit son chemin hors du biofilm permet de recruter des bactéries libres qui viennent alors se joindre à la colonie. Chose extraordinaire, cela attire non seulement les bactéries de la même espèce mais aussi d’autres bactéries ! Par ailleurs, ces mêmes ions K+ permettent à deux biofilms de communiquer. Ainsi, sous certaines conditions, les colonies se synchronisent : pendant que l’une se nourrit, l’autre marque une pause et inversement, ce qui leur permet de gérer la nourriture de façon optimale. Cette grande découverte, à savoir la communication électrique entre les bactéries, soulève une question intéressante : sachant que les signaux électriques le long des neurones se propagent grâce à la sortie d’ions K+, cette communication électrique bactérienne serait-elle l’ancêtre du neurone ?

Publié le 28/11/2017

En savoir plus

https://www.scientificamerican.com/article/bacteria-use-brainlike-bursts-of-electricity-to-communicate/

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Usines galactiques
Des usines galactiques présentes au centre de notre Galaxie sont capables de libérer des énergies colossales détectées sur Terre grâce à leur rayonnement gamma.

La Voie Lactée, un creuset énergétique

Le coeur de notre Galaxie recèle des objets tels que des vestiges de supernova, issus de l’explosion d’une étoile ; des nébuleuses à vent de pulsar, constituées par de la matière éjectée lors d’une supernova et dont l’intensité décroit du centre au bord ; ou encore un amas compact d’étoiles massives. Ces objets jouent le rôle d’accélérateurs naturels de particules cosmiques capables de libérer de très grandes énergies. Ce sont de véritables « usines » galactiques.

Pendant un temps, une supernova peut briller autant qu’une galaxie toute entière. Cela se traduit par des particules cosmiques atteignant des énergies colossales d’environ 100 téraélectronvolts (TeV), soit 1012 électronvolts (eV). A titre de comparaison, l’énergie émise par la fission d’un atome d’uranium est d'environ 200 mégaélectronvolts (MeV), soit 106 eV. Il existerait même des « usines » galactiques capables de produire des particules cosmiques dotées d'énergies beaucoup plus élevées que celles jamais produites par l’Homme, de l'ordre du pétaélectronvolt (PeV), soit 1015 eV, alors que les accélérateurs actuels n’atteignent « que » quelques dizaines de TeV.

La détection des rayons gammas

L’énergie libérée par ces « usines » galactiques se caractérise par leur rayonnement électromagnétique gamma. Ces rayonnements constitué de photons, sont détectés lorsqu’ils atteignent l’atmosphère terrestre. C’est dans ce but qu’a été réalisé, il y a environ 10 ans, le réseau de télescopes gamma HESS (High Energy Stereoscopic System), auquel contribuent le CNRS et CEA. Destiné à mesurer les rayons gamma d’origine cosmique de très grande énergie, c’est le plus grand observatoire gamma jamais construit.

Entre 2004 et 2013, les observations du HESS ont mis en évidence l’existence d’une source cosmique située au centre de la Voie Lactée, et capable d’accélérer des protons jusqu’à des énergies avoisinant le PeV. D’après les chercheurs, cette source émettrait sans interruption depuis au moins mille ans. Elle constituerait ainsi le premier « Pévatron » jamais observé. Aujourd'hui, leur étude livre ses derniers secrets.

Un trou noir au centre de notre Galaxie

Au centre de la Voie Lactée, plusieurs objets cosmiques peuvent être à l’origine d’une telle énergie. Cependant, d’après les chercheurs, la source la plus probable serait un trou noir supermassif appelé Sagittarius A. Dès lors, plusieurs régions d’accélération sont envisageables : le voisinage immédiat du trou noir ou une région plus éloignée. Dans ces zones, une fraction de matière tombant sur le trou noir est réinjectée dans l’environnement et peut initier l’accélération de particules.

Bien qu’importante, l’activité actuelle de Sagittarius A ne permet pas d’expliquer à elle seule l’intensité du rayonnement cosmique observé sur Terre. Néanmoins, à supposer que le trou noir fût plus actif dans le passé, il pourrait être à l’origine de la quasi-totalité du rayonnement cosmique galactique observé à ces énergies. Hypothèse qui alimente le débat sur l’origine de ces rayons.

Pour en savoir plus :

 

La rédaction de Sciences en Ligne
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