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  • Le Trou Noir Supermassif au Centre de notre Galaxie pourrait bien être un Trou de Ver

    Posté le 16 mai 2014

    Trou_de_ver-illustrationSagittarius A* est l’un des objets célestes les plus extraordinaires de notre galaxie. Cette intense source d’ondes radio située dans la constellation du Sagittaire, au centre de la Voie Lactée, a été découverte en 1974. Il est environ 4 millions de fois plus massif que notre Soleil et est compressé en un volume qui n’est pas plus important que l’orbite de Mercure.

    Certaines étoiles orbitent Sagittarius A* à très grande vitesse, ce qui indique que l’objet est massif. Etant donné qu’il est très petit, cela signifie qu’il doit être extrêmement dense. C’est pourquoi de nombreux astronomes pensent qu’il s’agit d’un trou noir supermassif. Mais il y a une autre explication : cet objet céleste massif et dense pourrait être un trou de ver connectant notre région de l’Espace à une autre région de l’Univers (ou un autre Univers).

    Les trous de ver sont autorisés par les lois de la relativité générale et pourraient bien s’être formés peu après le Big Bang.

    Si Sagittarius A* est un trou de ver, comment les astronomes peuvent-ils le distinguer d’un trou noir ? Nous avons maintenant la réponse grâce au travail de Zilong Li et de Cosimo Bambi (Fudan University de Shanghai). Ils ont calculé que le plasma qui orbite un trou noir prendrait une forme différente que le même plasma qui orbiterait un trou de ver. Ils ont calculé la différence et même simulé les images résultantes qui pourraient bien être collectées par la prochaine génération de télescopes interférométriques. Cela signifie que nous serons très bientôt en mesure (dans les prochaines années) de savoir si Sagittarius A* est un trou de ver ou si c’est bien un trou noir supermassif comme ce que nous avons pensé jusqu’à maintenant.

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  • Illustris : la Première Simulation Réaliste de l’Univers

    Posté le 9 mai 2014

    Illustris
    Un grand amas de galaxies, ainsi qu’un dense halo de matière noire, formé au centre de l’Univers simulé

    Est-ce que les théories de cosmologie actuelles peuvent expliquer comment l’Univers a évolué ? Une des manières de le savoir est de se servir d’un supercalculateur pour y entrer toutes les informations concernant ce que nous pensons savoir à propos de l’Univers primordial et de la formation des galaxies, et de voir ce qu’on obtient.

    C’est exactement ce qu’ont fait les chercheurs avec la simulation présentée dans le journal Nature du 8 mai 2014. Et l’Univers révélé est plutôt ressemblant. Ces résultats donnent du poids au modèle standard de la cosmologie mais pourraient également aider les physiciens à voir où nos modèles concernant la formation des galaxies ne tiennent pas la route.

    Cette simulation, appelée Illustris, peut recréer toute l’évolution de l’Univers en un cube de 350 millions d’années de côté, tout ça avec une résolution sans précédent.

    Mark Vogelsberger (MIT / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), qui a dirigé les travaux en collaboration avec des chercheurs de plusieurs institutions (dont le Heidelberg Institute for Theoretical Studies en Allemagne), explique qu’aucune simulation n’avait pu jusqu’à maintenant reproduire l’Univers à grande et petite échelle simultanément…

    La simulation suit l’évolution de la matière et de la matière noire à partir de 12 millions d’années après le Big Bang. Alors que les précédents modèles étaient soit petits et détaillés, soit très grands et avec une résolution plus faible, cette simulation couvre une région de l’Espace qui est assez grande pour être représentative de l’Univers tout entier et suffisamment détaillée pour que l’on puisse zoomer sur des détails comme des galaxies individuelles.

    Contrairement aux précédentes simulations, Illustris produit différentes formes de galaxies qui correspondent bien aux observations. Elle recrée également la distribution à grande échelle des amas de galaxies et des gaz neutres de l’Univers ainsi que l’hydrogène et les éléments lourds contenus dans les galaxies.

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  • Première Détection de Traces d’Ondes Gravitationnelles du Big Bang sur le Fond Diffus Cosmologique

    Posté le 17 mars 2014

    Big_BangC’est cet après-midi que l’équipe de BICEP2 du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a annoncé cette découverte spectaculaire.

    L’expérience BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization 2), située au Pôle Sud, a annoncé avoir détecté des signes d’ondes gravitationnelles sur le rayonnement fossile de l’Univers (le fond diffus cosmologique, ou CMB). C’est la première preuve directe de la théorie de l’inflation cosmique et c’est la première fois que les données confirment une connexion profonde entre la mécanique quantique et la relativité générale.

    Pour faire cette découverte, le télescope BICEP2 a observé les fluctuations du rayonnement micro-onde du fond diffus cosmologique (CMB).

    Histoire-de-l-Univers-BICEP2
    Le plus loin que l’on puisse voir dans l’Univers, c’est le fond diffus cosmologique, la première lumière qui est apparue 380 000 ans après le Big Bang. Les ondes gravitationnelles qui ont été produites beaucoup plus tôt, au moment du Big Bang, sont les plus anciennes reliques de notre Univers.

    Le rayonnement micro-onde est une forme de lumière. Il présente donc toutes les propriétés de la lumière, y compris la polarisation. Sur Terre, la lumière du Soleil est dispersée par l’atmosphère et devient polarisée (orientée dans une certaine direction), c’est pourquoi les lunettes de Soleil polarisées permettent de réduire l’éblouissement : la lumière qui vient du sol est typiquement polarisée horizontalement et les lunettes de soleil bloquent les ondes lumineuses ayant cette orientation. Dans l’Espace, le fond diffus cosmologique a été dispersé par les atomes et les électrons, et a été également polarisée.

    La seule manière d’être sûr que l’on avait affaire à des ondes gravitationnelles dans le fond diffus cosmologique était d’observer la polarisation de la lumière. Une certaine orientation des oscillations de cette lumière représente la preuve qu’il s’agit bien d’un effet dû aux ondes gravitationnelles provenant de l’expansion extrêmement rapide (une fraction de seconde) et exponentielle de notre Univers qui s’est produite 10-38 secondes après le Big Bang.

    La clé pour détecter les ondes gravitationnelles provenant de l’inflation est le fait que les mouvements du plasma provoqué par les ondes ont produit un type de polarisation différent que celui provoqué par les inhomogénéités (qui ont produit les variations de température).

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  • Un Quasar permet la Première Observation d’un Filament Intergalactique

    Posté le 25 janvier 2014

    Filaments_cosmiques-simulations
    (Images provenant de simulations)

    La première image (voir plus bas) d’une partie d’un filament de la “toile d’araignée cosmique” a été obtenue grâce à un quasar qui a fait office de torche pour illuminer le gaz. Les observations faites par une équipe internationale de chercheurs pourrait être la première preuve d’une structure à grande échelle (prédite depuis longtemps) de notre Univers, un réseau de filaments qui connecterait toute la matière dont les galaxies et les nuages de gaz. L’équipe affirme que ses observations défient les théories et modèles actuels des structures à grande échelle et qu’elles peuvent être utilisées pour tester de manière plus approfondie et affiner notre compréhension de la manière dont l’Univers a évolué.

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  • Théorie M : Bienvenue dans la 11ème dimension

    Posté le 16 janvier 2014

    Univers-Elegant-03Cet article est le 3ème et dernier de la série sur la Théorie des Cordes. Je vous recommande de lire les 2 premiers articles avant de lire celui-ci
    Le Saint Graal de la Physique Théorique [1ère partie]
    Histoire de la Théorie des Cordes [2ème partie]

    La Théorie des Cordes, comme vous avez pu le lire dans le précédent article, avait le potentiel pour devenir la “Théorie du Tout”. Mais l’enthousiasme des physiciens semblait être allé trop loin car ils n’avaient pas produit une seule mais 5 Théories des Cordes différentes.

    Comment une théorie qui se voulait une théorie de l’unification pouvait se retrouver en 5 versions différentes ? Alors que l’on croyait être arrivé dans une impasse, un physicien nommé Ed Witten, considéré comme l’un des plus grands physiciens au monde, a révolutionné la Théorie de Cordes lors de la conférence annuelle Strings 95.

    Ed Witten a scotché tout le monde car il a offert une nouvelle perspective sur la théorie. De son point de vue, on pouvait se rendre compte que ce qu’on avait sous les yeux n’était pas vraiment 5 théories différentes : comme les reflets dans un mur de miroirs, ce que nous pensions être 5 théories s’est avéré être simplement 5 différentes manières de regarder la même chose.

    Theorie M

    Edward_Witten

    Le travail de Witten a déclenché une percée si révolutionnaire qu’on lui a donné son propre nom : on l’appelle la “Théorie M”.

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