Nature de l’Espace-Temps : Une découverte qui pourrait bouleverser la physique moderne

L’observatoire spatial Integral (ESA), qui est dédié aux rayons gamma, a fourni des résultats qui montrent que la nature quantique de l’Espace-temps se révèlerait à une échelle beaucoup plus petite que ce que l’on pensait.

La théorie de la relativité générale d’Einstein décrit l’Espace-temps comme étant continu et lisse et alors que la théorie quantique le décrit comme étant discret (constituté d’unités discrètes) et agité. Le but de la gravité quantique est d’unifier ces 2 théories en une théorie du tout.

Selon des calculs, les quanta (les plus petites unités de matière ou d’énergie) de l’Espace-temps auraient une incidence sur la manière dont les rayons gamma se propagent dans l’Espace. Ils font tourner les rayons lumineux, changeant ainsi la direction dans laquelle ils oscillent, une propriété appelée polarisation. Les rayons gamma de haute énergie devraient être plus affectés que ceux de plus faible énergie et la différence dans la polarisation peut alors servir à estimer la taille de ces quanta.

Philippe Laurent du CEA Saclay et ses collaborateurs ont utilisé les données de l’instrument IBIS de l’observatoire Integral pour rechercher cette différence de polarisation dans les rayons gamma émis lors de l’un des sursauts gamma les plus puissants jamais observé : le sursaut gamma GRB 041219A qui a été observé le 19 décembre 2004 était si puissant que Integral a pu mesurer précisément la polarisation de ses rayons gamma. Mais aucune différence de polarisation n’a été détectée.

Le sursaut gamma GRB 041219A s’est produit à une distance estimée à 300 millions d’années-lumière (au minimum). En principe, les effets dûs aux quanta devraient s’accumuler en un signal détectable en parcourant cette très grande distance. Le fait que rien n’ait été détecté indique que les quanta doivent être beaucoup plus petits que prévu.

Des théories suggèrent que la nature quantique de l’espace-temps devrait se manifester à l’échelle de Planck (10^-35m). Cependant, les observations de Integral qui sont environ 10 000 fois plus précises que les précédentes montrent que la granularité de l’Espace-temps devrait se situer à une échelle de 10^-48m ou moins.

« C’est un résultat très important en physique fondamentale et il exclura certaines théories des cordes et théories de gravitation quantique à boucles » a déclaré le Philippe Laurent.

Via Physorg – Source : ESA

Cartographie du champ gravitationnel de la Terre : le modèle le plus détaillé à ce jour (ESA)

Le satellite GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) de l’ESA, lancé en mars 2009, nous offre le modèle le plus précis jamais produit du champ gravitationnel de la Terre et de sa surface de référence (géoïde) avec une résolution spatiale atteignant les 100 Km et une précision de 1 à 2 cm.

Cliquez sur l’image pour accéder à la version haute résolution (25 MP)

Les couleurs de l’image représentent les écarts de hauteur (de -100m à +100m) par rapport au géoïde idéal. Le bleu correspond à un faible écart alors que le rouge représente un fort écart.

Si le géoïde est déformé, c’est à cause de l’inégale répartition des masses à la surface et à l’intérieur de la Terre.

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Le télescope spatial James Webb

Le télescope spatial James Webb (JWST) est un grand télescope optimisé pour l’infrarouge. Il pourra observer les premières galaxies qui se sont formées au début de l’Univers, juste après le Big Bang.

Son lancement à bord d’une fusée Ariane 5 ECA est prévu en 2014. Il sera positionné au point L2 (Lagrange 2), situé à environ 1,5 millions de kilomètres de la Terre.

Pourquoi le positionner aussi loin ? Pour plusieurs raisons. Webb observera principalement la lumière infrarouge d’objets éloignés et de faible intensité.

L’infrarouge est le rayonnement de la chaleur. Tous les objets chauds, y compris les télescopes, émettent de la lumière infrarouge. Pour éviter d’inonder les signaux astronomiques très faibles avec le rayonnement du télescope, le télescope et ses instruments doivent être très froids.

La température de fonctionnement de James Webb sera de moins de 50 degrés au dessus du zéro absolu : 50 kelvins (-225°C). Par conséquent, Webb est doté d’un grand bouclier qui bloque la lumière du Soleil, de la Terre et de la Lune, qui réchaufferait le télescope et interférerait avec les observations.

Webb sera donc placé sur une orbite où le Soleil, la Terre et la Lune seront toujours à peu près dans la même direction. Le point Lagrange 2 (L2) répond à cette exigence. Le point L2 se situe à l’extérieur de l’orbite terrestre, accompagnant la Terre dans sa révolution autour du Soleil. Les forces gravitationnelles combinées du Soleil et de la Terre peuvent presque maintenir un objet sur ce point. Il faut très peu de carburant pour maintenir un vaisseau au point L2. Le froid et la stabilité de la température à ce point permettront au télescope James Webb de faire les observations infrarouges très sensibles qui sont nécessaires.

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JHelioviewer : explorez plus d’un million d’images du Soleil et réalisez des animations

Un nouveau logiciel développé par l’ESA permet d’avoir accès à toute la bibliothèque d’images de la sonde SOHO.

JHelioviewer est un logiciel de visualisation qui permet d’explorer le Soleil. Développé dans le cadre du projet Helioviewer (ESA/NASA), il permet aux utilisateurs de consulter plus d’un million d’images du Soleil prises par SOHO (sur les 15 dernières années) ainsi que de nouvelles images de SDO qui sont ajoutées chaque jour.

Avec ce logiciel, vous pouvez créer votre propre film du Soleil. Il est possible de superposer plusieurs images du Soleil provenant de différents instruments pour produire une séquence animée.

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La coupole de la Station Spatiale Internationale : une vue spectaculaire sur la Terre

Le module Cupola (coupole) a été fabriqué par l’entreprise Alenia Space Italie (site de Turin) pour l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et a été lancé à bord de la mission STS-130 le 8 Février 2010.

Ce module, qui dispose de 7 fenêtres, offre une vue spectaculaire sur la Terre.

Tracy Caldwell-Dyson observant la Terre à partir du module Cupola de la Station Spatiale Internationale durant l’Expedition 24 (septembre 2010)

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