100 millions de trous noirs près de chez vous!


Il y a les trous noirs supermassifs qui leur création demeure encore un mystère et les trous noirs stellaires que les scientifiques commencent à comprendre de plus en plus, lors  de l’effondrement d’étoiles qui explosent en supernova. Ils ont pu estimer comment il pourrait y avoir de ces trous noirs
Nuage

 

100 millions de trous noirs près de chez vous!

 

Représentation artistique d'un trou noir

Représentation artistique d’un trou noir   Photo : ESO

Notre voisinage galactique contiendrait des dizaines de millions de trous noirs stellaires, montre un recensement cosmique réalisé par des astrophysiciens américains.

Un texte d’Alain Labelle

Les trous noirs stellaires se forment lors de l’effondrement gravitationnel d’étoiles massives qui explosent en supernovae. Ils sont différents des trous noirs supermassifs qui, eux, se forment au cœur de certaines galaxies, comme notre Voie lactée, dont le mode de création reste mystérieux.

Le chercheur James Bullock et ses collègues de l’Université de la Californie à Irvine ont ainsi dressé l’inventaire des trous noirs stellaires pour s’apercevoir qu’ils étaient beaucoup plus nombreux que ce que l’on estimait à ce jour.

Nous pensons qu’il pourrait y avoir pas moins de 100 millions de trous noirs uniquement dans notre galaxie.James Bullock

M. Bullock et son équipe ont commencé leur recensement il y a un an et demi, après l’annonce, par des collègues, de la détection d’ondes gravitationnelles nées pendant la dernière fraction de seconde avant la fusion de deux trous noirs.

« Fondamentalement, la détection de ces ondes fut une énorme percée; elle confirmait une prédiction majeure de la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein », explique M. Bullock.

Lorsque nous regardons le phénomène astrophysique derrière ces résultats, c’est fascinant : la fusion de deux trous noirs représentant chacun 30 fois la masse du Soleil. James Bullock

Les scientifiques se sont alors demandé si des trous noirs de cette grosseur étaient communs et si leur fusion était un phénomène rare.

Représentation artistique montrant la fusion de deux trous noirs produisant des ondes gravitationnelles.

Représentation artistique montrant la fusion de deux trous noirs produisant des ondes gravitationnelles.   Photo : LIGO

L’équipe californienne s’est donc penchée sur leur nombre à partir des données recueillies lors de la détection d’ondes gravitationnelles.

En se basant sur ce que l’on sait de la formation d’étoiles dans les galaxies de différents types, on peut déduire quand et combien de trous noirs se sont formés dans chaque galaxie. Oliver Elbert

« Les grandes galaxies abritent des étoiles plus anciennes, et elles hébergent aussi des trous noirs plus anciens », explique Oliver Elbert

Ainsi, les scientifiques estiment que le nombre de trous noirs d’une masse donnée dans une galaxie dépend de sa taille.

La raison est simple. C’est que ces grandes galaxies contiennent de nombreuses étoiles riches en métaux, et que les plus petites galaxies sont dominées par de grandes étoiles possédant moins de métaux.

Les étoiles qui contiennent beaucoup d’éléments plus lourds, comme notre Soleil, les brûlent au cours de leur existence.

Ainsi, quand arrive la dernière étape de leur vie, l’explosion en supernova, il y a moins de matière, ce qui entraîne un trou noir de masse inférieure.

De leur côté, les grandes étoiles avec une faible teneur en métaux ne perdent pas autant de leur masse durant leur vie, alors, lorsque l’une d’entre elles meurt, la quasi-totalité de sa masse se retrouve dans le trou noir.

Nous avons une très bonne compréhension de l’ensemble des populations d’étoiles dans l’Univers et de leur masse lorsqu’elles naissent, de sorte que nous pouvons estimer combien de trous noirs peuvent s’être formés avec 100 masses solaires ou 10 masses solaires par exemple. James Bullock

C’est ainsi que l’équipe de recherche a pu établir le nombre approximatif de trous noirs dans la Voie lactée.

Elle a aussi été en mesure d’estimer le pourcentage de fusion du type des trous noirs observés lors de la détection d’ondes gravitationnelles. Entre 0,1 % et 1 % des trous noirs doivent fusionner pour permettre l’observation de ce type d’ondes.

Le détail de ces travaux est publié dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

http://ici.radio-canada.ca

Rétrospective : 16 découvertes qui ont marqué la science en 2016


2016 a été une année productive pour la science dans différents domaines
Nuage

 

Rétrospective : 16 découvertes qui ont marqué la science en 2016

 

De la détection d’ondes gravitationnelles à la naissance d’un premier enfant conçu par deux mères et un père, l’année qui se termine a été riche en premières et en découvertes. Voici notre rétrospective scientifique de l’année 2016.


1.UNE NOUVELLE ÈRE GÉOLOGIQUE S’AMORCE POUR LA TERRE

Photo : NASA

La planète est entrée dans l’anthropocène, une nouvelle ère géologique marquée par l’impact des activités humaines sur l’écosystème terrestre, ont annoncé 35 géologues. L’accumulation de matériaux polluants dans l’environnement comme le plastique, l’érosion de la biodiversité et les changements climatiques provoqués par les gaz à effet de serre rejetés dans l’atmosphère marqueront l’avenir de la planète et deviendront la signature humaine.

Ce passage marque la fin de l’holocène, qui a duré plus de 10 000 ans, et qui avait commencé avec la fin de l’ère glaciaire.


2. DES ONDES GRAVITATIONNELLES ENFIN DÉTECTÉES

Photo : NASA

Des ondulations de l’espace-temps, appelées ondes gravitationnelles, ont été détectées directement pour la première fois par des astrophysiciens américains. La détection confirme une prédiction majeure de la théorie de la relativité générale énoncée par Albert Einstein en 1915 et promet de révolutionner l’étude de notre Univers.

Les scientifiques ont déterminé que les ondes détectées sont nées pendant la dernière fraction de seconde avant la fusion de deux trous noirs, des objets célestes encore mystérieux résultant de l’effondrement gravitationnel d’étoiles massives.

Cette détection est, par le fait même, la première observation de la « danse » finale de deux trous noirs qui finissent par fusionner.


3. UNE NEUVIÈME PLANÈTE DANS NOTRE SYSTÈME SOLAIRE

Photo : La Presse canadienne/R. Hurt

Dotée d’une masse d’environ 10 fois celle de la Terre, cette planète se trouverait sur une orbite 20 fois plus éloignée que celle de Neptune. Très lente, elle mettrait entre 10 000 et 20 000 ans pour boucler son tour autour du Soleil.

Ce sont des astronomes américains de l’Institut de technologie de Californie (Caltech) qui, à partir de calculs mathématiques et de simulations par ordinateur, ont établi la présence de la planète.

Jusqu’à présent, l’astre en question n’a pas été observé directement. Il pourrait être détecté par un télescope d’ici cinq ans. – http://bit.ly/2hawfOe


4.DES VACCINS CONTRE LE VIRUS ZIKA DÉJÀ EN PRÉPARATION

Photo : Reuters/Juan Carlos Ulate

La médecine répond plus rapidement que jamais à la menace présentée par un virus. Plusieurs vaccins contre le Zika sont actuellement en préparation sur la planète, dont l’un créé par Gary Kobinge et ses collègues du Centre de recherche en infectiologie de l’Université Laval.

Il a été le premier au monde à obtenir l’autorisation de la Food and Drug Administration des États-Unis et de Santé Canada pour son développement. M. Kobinger a d’ailleurs été nommé scientifique de l’année 2016 de Radio-Canada pour sa contribution à la mise au point d’un vaccin contre le virus Ebola.


5. L’EXOPLANÈTE LA PLUS PROCHE DE NOUS

Photo : ESO/M. Kornmesser

L’Observatoire européen austral a découvert Proxima B, l’exoplanète la plus proche de la Terre détectée à ce jour. Située à quatre années-lumière du système solaire, soit 40 000 milliards de kilomètres, cette planète rocheuse d’une dimension semblable à celle de la Terre gravite autour de l’étoile la plus proche en dehors du système solaire, Proxima du Centaure.

Elle se trouve dans une zone qui rend possible la présence d’eau liquide. Mais, il y a un petit problème : une sonde utilisant la technologie actuelle mettrait des milliers d’années pour y parvenir.


6. LA MACHINE DÉPASSE ENCORE L’HUMAIN

Photo : Google

Un ordinateur a battu un joueur professionnel au jeu de go, un exercice de stratégie d’origine chinoise. Aucune machine n’avait réussi l’exploit de battre un humain expérimenté à ce jeu, considéré comme l’un des plus complexes du monde.

Le programme qui a réussi l’exploit est AlphaGo, mis au point par DeepMind, une entreprise appartenant à Google. Il y a 20 ans, le programme Deep Blue d’IBM avait battu le champion d’échecs Garry Kasparov.


7. DEUX MÈRES, UN PÈRE ET UN COUFFIN

Bébé naissant dans les mains d'une femme

Un bébé Photo : iStock

Pour la première fois, un bébé est né d’un embryon constitué de l’ADN de deux femmes. La technique utilisée a permis d’éviter la transmission d’une maladie héréditaire de la mère à l’enfant.

Les médecins à l’origine de cette prouesse controversée ont implanté l’ADN du noyau de l’ovule de la mère dans l’ovule d’une donneuse, duquel le matériel génétique nucléaire avait été retiré, mais qui contenait de l’ADN mitochondrial normal.


8. LE SPECTRE DE LA LUMIÈRE DE L’ANTIMATIÈRE MESURÉ POUR LA PREMIÈRE FOIS

L'expérience ALPHA

L’expérience ALPHA   Photo : CERN/ALPHA

Le spectre optique d’atomes d’antihydrogène a été mesuré pour la première fois par des scientifiques de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire.

Les atomes ont été capturés dans un piège magnétique mis au point par les chercheurs de l’expérience ALPHA. Le résultat obtenu est en fait la première observation d’une raie spectrale dans un atome d’antihydrogène, ce qui permet de comparer pour la première fois le spectre de lumière de la matière et de l’antimatière.

Dans les limites de l’expérience, la conclusion est qu’il n’y a pas de différence par rapport à la raie spectrale équivalente de l’hydrogène.


9. LA THÉORIE DE L’ESPRIT N’EST PAS UNIQUE À L’HUMAIN

Photo : iStock

La capacité d’attribuer aux autres des capacités mentales invisibles comme des émotions, des désirs et des croyances n’est pas réservée aux humains. L’aptitude a été observée chez trois espèces de grands singes.

La primatologue américaine Frans de Waal, professeur à l’Université Emory, a montré que les chimpanzés, les bonobos et les orangs-outans parviennent à comprendre les fausses croyances d’autrui. Cette nouvelle connaissance laisse à penser que cette capacité était peut-être présente chez leur ancêtre commun, qui est aussi le nôtre.


10. VOLER PENDANT 10 MOIS

Photo : iStock

Le martinet noir (Apus apus) a battu le record de vol sans se poser de toutes les espèces d’oiseaux en restant dans les airs jusqu’à 10 mois, ont déterminé des ornithologues suédois.

Pour le constater, le Pr Anders Hedenström, biologiste à l’Université Lund, et ses collègues ont utilisé les données transmises par de petits récepteurs attachés à 13 martinets. Ils ont ainsi pu déterminer que ces oiseaux, qui mesurent de 16 cm à 17 cm de longueur, se posaient seulement pendant deux mois de l’année, au moment de la reproduction.

Pendant les 10 autres mois, ils sont en vol, se nourrissant et hibernant tout en migrant vers le sud du Sahara.


11. DE GRANDS YEUX SUR L’UNIVERS

Photo : Reuters

Le plus grand radiotélescope du monde est entré en service cette année dans le sud-ouest de la Chine. Le Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST), qui présente une ouverture sphérique d’un diamètre de 500 mètres, couvrant une surface équivalente à 30 terrains de football, est installé dans une zone rurale de la province du Guizhou, entre trois collines karstiques. Les scientifiques l’utilisent pour sonder la présence d’hydrogène dans les galaxies lointaines, déceler la présence d’étoiles à neutrons et peut-être détecter une vie intelligente extraterrestre.


12. UN OS SYNTHÉTIQUE STIMULE LA RÉGÉNÉRESCENCE OSSEUSE

Un os synthétique

Un os synthétique   Photo : Adam E. Jakus

Des chercheurs américains ont mis au point une imprimante 3D qui fabrique des os synthétiques composés d’un biomatériau malléable et résistant stimulant la régénérescence osseuse. Cette percée permet d’espérer la création d’implants et de prothèses bon marché pour traiter un ensemble de blessures osseuses et dentaires, mais aussi pour la chirurgie plastique.

À la différence des autres greffes osseuses synthétiques existantes, ce nouveau matériau est à la fois élastique et très solide. Il peut aisément et rapidement être mis en place dans un bloc opératoire.


13. UNE TÊTE TRANSPLANTÉE

Photo : iStock/Jeff J Mitchell

Le neurochirurgien italien Sergio Canavero a annoncé avoir supervisé la greffe de la tête d’un singe sur le corps d’un autre singe. Cette opération a été réalisée avec la collaboration du Dr XiaoPing Ren Ren, de l’Université de Harbin, en Chine. Les expérimentateurs ont laissé vivre le singe greffé une vingtaine d’heures avant de le débrancher. À ce jour, ces expériences sur des souris ont été répétées des centaines de fois avec de bons résultats, explique le Dr Canavero.

Ce n’est pas la première fois qu’une greffe semblable est réalisée. En 1970, le neurochirurgien américain Robert White en avait effectué une, mais le primate, paralysé, n’avait survécu que quelques jours. Le Dr Canavero se dit prêt à passer aux choses sérieuses et à expérimenter la méthode sur des humains. Il a déjà un volontaire, Valery Spiridonov, un Russe qui souffre d’une maladie dégénérative.


14. UN SEUL EXODE AFRICAIN AURAIT PEUPLÉ LA PLANÈTE

Photo : iStock

Nos ancêtres ont-ils quitté leur berceau africain en une seule grande vague migratoire? C’est ce que tendent à montrer trois analyses génétiques publiées cette année.

L’homme moderne aurait ainsi quitté l’Afrique il y a de 60 000 à 80 000 ans pour coloniser le reste du globe. Ces résultats contredisent d’autres études qui laissaient entendre que l’Asie du Sud-Est et l’Australie auraient été peuplées lors d’une migration distincte.


15. UNE ENZYME AU RÔLE CRUCIAL POUR LE CONTRÔLE DU SUCRE ET DE L’OBÉSITÉ

Photo : iStock

Une équipe québécoise a découvert une enzyme qui pourrait contribuer à la lutte contre l’obésité et le diabète. Le glycérol-3-phosphate-phosphatase (G3PP), dont on ignorait l’existence dans les cellules des mammifères, a pour rôle d’éliminer les effets liés à un excès de sucre.

Les travaux des chercheurs, dirigés par Marc Prentki et Murthy Madiraju, du CRCHUM, ont démontré que cette enzyme régule l’utilisation du glucose et des lipides dans les organes.

À partir de cette découverte, les chercheurs veulent créer « de petites molécules capables d’activer l’enzyme G3PP ».

La réussite de l’expérience, qui devra être testée sur des animaux, ouvrira la porte à la création de nouveaux traitements pour les personnes qui souffrent de diabète ou d’obésité.


16. AU PLUS PRÈS DE JUPITER

Photo : NASA

Cinq ans après son lancement et un périple d’environ 3 milliards de kilomètres, la sonde Juno de la NASA s’est placée en orbite autour de Jupiter pour une mission qui vise à percer les mystères de la plus grande planète du système solaire.

Les images en haute définition prises par une caméra « JunoCam » révèlent des tempêtes et des systèmes météorologiques jamais observés auparavant. Des images en infrarouge des deux régions polaires ont également été transmises, lesquelles révèlent des zones de chaleur méconnues.

http://ici.radio-canada.ca/

Télescope géant cherche signaux extraterrestres


Le plus grand radiotélescope va être fonction en septembre. Il est situé en Chine et on a beaucoup d’espoir pour entre diverses ondes et peut-être une civilisation extraterrestre cachée quelque part
Nuage

 

Télescope géant cherche signaux extraterrestres

 

Pour mieux comprendre l'évolution du cosmos, FAST captera... (Photo Liu Xu, Associated Press/Xinhua)

Pour mieux comprendre l’évolution du cosmos, FAST captera notamment les ondes émises par l’hydrogène, premier élément qui s’est formé dans l’univers.

PHOTO LIU XU, ASSOCIATED PRESS/XINHUA

PHILIPPE MERCURE
La Presse

C’est la plus grande machine à scruter le ciel jamais construite par l’homme. Elle fouillera le cosmos avec une sensibilité inégalée, se tenant notamment à l’affût de signaux provenant de civilisations extraterrestres. Et elle marque les ambitions de la Chine dans le domaine scientifique. FAST, le plus grand radiotélescope du monde, vient d’être achevé au milieu des montagnes chinoises. Autopsie d’un géant.

Dimanche dernier, des travailleurs chinois ont fixé le... (Photo Reuters/China Daily) - image 1.0

Dimanche dernier, des travailleurs chinois ont fixé le dernier des panneaux mobiles formant l’immense coupole de FAST.

PHOTO REUTERS/CHINA DAILY

FAST en construction, à la fin du mois... (Photo archives Agence France-Presse) - image 1.1

FAST en construction, à la fin du mois de juillet 2015.

PHOTO ARCHIVES AGENCE FRANCE-PRESSE

500 m de diamètre

Dimanche dernier, au milieu d’un cratère naturel entouré de montagnes dans la province du Guizhou, des travailleurs chinois ont fixé le dernier des 4450 panneaux mobiles formant l’immense coupole de FAST – un acronyme pour Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope. Le résultat est le plus gros télescope jamais construit par l’homme.

« Ça crée beaucoup d’excitation, confirme Ingrid Stairs, professeure au département de physique et d’astronomie de l’Université de la Colombie-Britannique. C’est tout un instrument, nous avons tous très hâte de voir ce qu’il va permettre de faire. »

Avec un diamètre de 500 m, FAST surpasse le radiotélescope d’Arecibo, à Porto Rico, qui détenait le record mondial avec une coupole de 300 m. Plus la surface d’un télescope est grande, plus sa sensibilité est élevée. La surface de FAST équivaut à près de 30 terrains de soccer. Le temps de faire des réglages et le télescope devrait entrer en fonction en septembre.

Extraterrestres et pulsars

Comme leur nom l’indique, les radiotélescopes détectent les ondes radio. Ces ondes invisibles, aux longueurs d’onde élevées, sont émises par les planètes, les étoiles, les pulsars… et aussi, qui sait, par d’éventuelles civilisations extraterrestres. La recherche de tels signaux a été soulignée à grands traits lors du dévoilement du télescope.

« On en parle beaucoup. Je crois que la plupart des scientifiques ne voient pas cette quête comme la raison principale de construire le télescope, mais on y prêtera attention quand on analysera les données », dit la professeure Ingrid Stairs.

FAST captera notamment les ondes émises par l’hydrogène, le premier élément qui s’est formé dans l’univers, afin de mieux comprendre l’évolution du cosmos. On espère aussi découvrir de nouveaux pulsars, ces étoiles à neutrons qui tournent en émettant des radiations électromagnétiques.

Ondes gravitationnelles

Ingrid Stairs fait quant à elle partie d’une collaboration internationale, appelée NANOGrav, qui espère tirer profit de FAST pour détecter un autre type de phénomène : les ondes gravitationnelles. Prédites par Albert Einstein il y a un siècle, ces ondes secouent l’espace-temps lui-même. L’automne dernier, des détecteurs spéciaux ont réussi à les capter pour la première fois. Mais la chercheuse espère cette fois que FAST, en combinaison avec les autres radiotélescopes de la planète, permettra de détecter des ondes gravitationnelles qui durent des années plutôt que des millisecondes. Ces vagues géantes seraient causées par des trous noirs super massifs tournant l’un autour de l’autre.

« L’idée est de regarder un grand nombre de pulsars. Si on détecte un retard ou une avance dans les ondes émises par tous les pulsars en même temps, cela peut indiquer qu’une onde gravitationnelle passe près de la Terre », explique Mme Stairs.

Les ambitions chinoises

La construction de FAST n’est que l’un des signes d’un phénomène aujourd’hui impossible à nier : la Chine se dote d’infrastructures scientifiques de calibre mondial à un rythme effréné. Détecteur de neutrinos creusé à 700 m sous le sol, usine de clonage, navire de recherche océanique à la fine pointe : c’est sans compter la station spatiale que la Chine veut construire. Des doutes ont plané à ce sujet, mais le gouvernement chinois a assuré que le télescope FAST sera mis à la disposition des chercheurs du monde entier.

« Il est clair que nous allons essayer d’obtenir du temps d’observation, probablement au sein d’une collaboration internationale, car tout le monde va vouloir en avoir », dit Ingrid Stairs.

http://www.lapresse.ca/