Ça Se Passe Là-Haut

L’étude du mouvement orbital des étoiles autour de Sagittarius A au centre de la Galaxie offre une opportunité unique de sonder le potentiel gravitationnel à proximité du trou noir supermassif au cœur de notre Galaxie. Les données interférométriques obtenues avec l’instrument GRAVITY du Very Large Telescope Interferometer (VLTI) depuis 2016 ont permis d’atteindre une précision sans précédent dans le suivi des orbites de ces étoiles. Les données de GRAVITY ont notamment été essentielles pour détecter la précession de Schwarzschild prograde dans le plan de l’orbite de l’étoile S2, qui était prédite par la relativité générale. En combinant les données astrométriques et spectroscopiques de plusieurs étoiles, dont S2, S29, S38 et S55, pour lesquelles on dispose de données sur leur temps de passage au péricentre avec GRAVITY, on peut désormais renforcer la signification statistique de cette détection à un niveau de confiance d’environ 10σ...Et la précession prograde de l'orbite de S2 fournit des informations précieuses sur la présence potentielle d'une distribution de masse qui serait étendue autour de Sagittarius A, et qui pourrait consister en une population stellaire dynamiquement détendue comprenant de vieilles étoiles et des restes stellaires, ainsi qu'un éventuel pic de matière noire. La collaboration GRAVITY a effectuée de nouvelles mesures ultra-précises des orbites de plusieurs étoiles autour de Sgr A pour déterminer des contraintes sur cette masse encore invisible qui se situerait entre le trou noir supermassif et l'étoile S2, la plus proche de Sgr A. Ils publient leurs résultats dans Astronomy&Astrophysics. Source Improving constraints on the extended mass distribution in the Galactic center with stellar orbitsGRAVITY CollaborationAstronomy&Astrophysics 692, A242 (17 December 2024)https://doi.org/10.1051/0004-6361/202452274 Illustrations Image du centre galactique et localisation de l'étoile S2 par rapport à Sgr A* (ESO) Groupe des étoiles S en orbite autour d'un point invisible (John Kormendy) Trajectoire des 11 étoiles S utilisées par la collaboration GRAVITY (GRAVITY Collaboration)

Io est la lune galiléenne la plus proche de Jupiter, exécutant une orbite autour de la planète géante toutes les 42h30. Son diamètre est de 3 643 km et sa densité de 3 528 kg/m³, ce qui la rend environ 5 % plus grande en diamètre et en densité que la Lune. En raison de l'orbite excentrique de Io, sa distance par rapport à Jupiter varie d'environ 3 500 km, ce qui entraîne des variations très importantes de l'attraction gravitationnelle de Jupiter. À l'instar des marées sur la Lune provoquées par la Terre, ces variations gravitationnelles, ces effets de marée, entraînent des déformations sur Io, qui seraient la principale source d'énergie de l'intense activité volcanique et des émissions infrarouges qui sont observées à sa surface. La quantité d'énergie dissipée à l'intérieur de Io est immense, avec une puissance totale de l'ordre de 100 TW... Source Io’s tidal response precludes a shallow magma oceanR. S. Park, et al.Nature (12 december 2024)https://doi.org/10.1038/s41586-024-08442-5 Illustrations Io imagé par Juno (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Image processing by Gerald Eichstädt) Vue d'artiste de l'intérieur de IO sans océan magmatique (Sofia Shen / NASA / JPL / Caltech) Ryan Park

Une équipe internationale d'astrophysiciens a découvert des preuves montrant que les anciennes galaxies elliptiques de l'univers peuvent se former à partir d'une intense formation d'étoiles au sein des premiers noyaux de galaxies. Cette découverte publiée dans Nature approfondit notre compréhension de la façon dont les galaxies ont évolué depuis l'Univers primitif. Source In situ spheroid formation in distant submillimetre-bright galaxiesQing-Hua Tan, et al.Nature volume 636 (5 december 2024)https://doi.org/10.1038/s41586-024-08201-6 Illustrations Exemple de galaxies exploitées dans cette étude (Tan et al.) Classification des galaxies par leur morphologie triaxiale (Tan et al.) Qing-Hua Tan

Des astrophysiciens ont trouvé une explication plausible pour un type de signal radio répétitif de longue période identifié pour la première fois il y a deux ans, mais qui apparaît désormais à de nombreux endroits dans le ciel. Ils ont identifié un tel signal périodique qu'ils ont pu clairement associer à une étoile naine rouge. Mais elle ne serait pas seule... C'est son interaction avec une naine blanche qui serait à l'origine du signal radio détecté. L'étude est publiée dans The Astrophysical Journal Letters. Source A 2.9 hr Periodic Radio Transient with an Optical CounterpartN. Hurley-Walker et al.The Astrophysical Journal Letters, Volume 976, Number 2 (26 november 2024)https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad890e

Une équipe de planétologues a observé la planète naine Makémaké avec le télescope Webb et ont découvert un excès très important dans l'infrarouge moyen. L'excès détecté indique des températures d'environ 150 K, bien supérieures à celles que les surfaces solides à la distance héliocentrique de Makémaké pourraient atteindre par irradiation solaire. Pour les chercheurs, qui publient leur découverte dans The Astrophysical Journal Letters, cela indique que Makémaké est active, ou bien qu'elle possède un anneau de poussière carbonée... Les deux scénarios indiquent des phénomènes sans précédent parmi les objets transneptuniens, et pourraient avoir un impact considérable sur notre compréhension de ces mondes lointains. Source Prominent Mid-infrared Excess of the Dwarf Planet (136472) Makemake Discovered by JWST/MIRI Indicates Ongoing ActivityCsaba Kiss et al.The Astrophysical Journal Letters, Volume 976, Number 1 (14 november 2024)https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad8dcb Illustrations Vue d'artiste de Makémaké NASA, ESA, A. Parker and M. Buie (Southwest Research Institute), W. Grundy (Lowell Observatory), and K. Noll (NASA GSFC) Ajustement du spectre IR par l'ajout de l'effet d'un point chaud à la surface de Makémaké avec différentes caractéristiques (Kiss et al.) Ajustement du spectre IR par l'ajout de différents types de poussière sous forme d'anneaux (Kiss et al.)

Les récentes observations du télescope spatial Webb ont révélé une abondance inattendue de galaxies massives candidates dans l'Univers jeune. Ces galaxies candidates observées avec Webb ont été interprétées comme remettant en cause la cosmologie du modèle ΛCDM, mais, jusqu'à présent, les observations n'ont pas eu de confirmation spectroscopique de leurs décalages vers le rouge. Une équipe d’astrophysiciens a effectué une étude systématique de 36 galaxies massives obscurcies par la poussière avec des décalages vers le rouge compris 5 et 9 provenant du relevé FRESCO du télescope Webb. Ils ne trouvent aucune tension avec le modèle standard dans leur échantillon. En revanche, ils ont déniché trois galaxies ultra-massives, de plus de 100 milliards de masses solaires, qui montrent une efficacité monstrueuse pour fabriquer des étoiles… L’article est publié dans Nature. Source Accelerated formation of ultra-massive galaxies in the first billion yearsXiao, M., et al.Nature 635, 311–315 (14 novembre 2024 )https://doi.org/10.1038/s41586-024-08094-5 Illustration Images des galaxies S1, S2 et S3 (Xiao, M., et al.)

Les éruptions volcaniques cataclysmiques sont rares, mais inévitables. Les gouvernements devraient urgemment, non seulement s’efforcer d’enrayer le réchauffement climatique et le déclin de la vie, mais aussi se préparer à d’autres événements extrêmes ayant des répercussions planétaires comme ces éruptions volcaniques de grande ampleur. Markus Stoffel (université de Genève) et ses collaborateurs tirent la sonnette d'alarme dans un article qu'ils publient cette semaine dans Nature, en se fondant sur l’éruption massive du mont Tambora qui a eu lieu en Indonésie en 1815 et en imaginant si cela se produisait aujourd’hui. Vous n'êtes pas prêts... Source The next massive volcano eruption will cause climate chaos — and we are unpreparedMarkus Stoffel et al.Nature 635 (12 november 2024)https://doi.org/10.1038/d41586-024-03680-z Illustrations Le volcan Taal aux Philippines, entré en éruption en janvier 2020. (Domcar C. Lagto/Pacific Press via Zuma Wire) Grandes éruptions historiques avec un impact significatif sur le climat (M. Sigl & M. Toohey PANGAEA, Nature) Vallée recouverte de cendres volcaniques près du mont Pinatubo (Philippines) après son éruption en 1991 (Marc Schlossman/Panos Pictures) Le volcan Sundhnúkur en Islande en juin 2024 (John Moore/Getty) Markus Stoffel (université de Genève)

Les sursauts radio rapides (FRB) sont de brefs éclairs d’ondes radio suffisamment énergétiques pour être observés depuis la Terre même lorsqu’ils proviennent de galaxies lointaines. Bien que la source de ces sursauts soit encore mal cernée, la découverte d’un signal de type FRB émanant d’un magnétar de la Voie Lactée nous a fourni un indice clé en avril 2020. Mais ce FRB galactique était considérablement plus faible que les autres FRB connus, et un autres FRB confirmé provenant lui d’une vieille population d’étoiles a ajouté un autre facteur de confusion, car les magnétars sont des jeunes étoiles à neutrons et très énergétiques. Dans un article publié dans Nature cette semaine, Kritti Sharma (CalTech) et ses collaborateurs rapportent l'étude qu'ils ont effectuée sur les environnements des galaxies d’où proviennent les FRB, et leurs résultats suggèrent que ces sursauts radio pourraient provenir de magnétars créés de manière non conventionnelle... Source Preferential occurrence of fast radio bursts in massive star-forming galaxiesKritti Sharma et al.Nature volume 635 (7 november 2024)https://doi.org/10.1038/s41586-024-08074-9 Illustrations Distributions de l'occurrence des FRB et des supernovas à effondrement de coeur en fonction de la masse de la galaxie hôte mesurées par Sharma et al. (Nature) Imagerie en optique/infrarouge des galaxies de l'échantillon étudié (Kritti Sharma et al.) Kritti Sharma

Il n'existe aucune preuve évidente de l'existence d'une ou plusieurs grandes exoplanètes traversant le disque de débris encerclant Véga, l'une des étoiles les plus brillantes du ciel nocturne. C'est la conclusion que fait une équipe d'astrophysiciens qui a observé Véga à la fois avec Hubble et Webb. Ils publient deux articles dans The Astrophysical Journal, chacun avec son télescope spatial. Sources Deep Search for a scattered light dust halo around Vega with the Hubble Space TelescopeSchuyler G. Wolff, et al.accepté pour publication dans The Astrophysical Journalhttps://arxiv.org/abs/2410.24042 Imaging of the Vega Debris System using JWST/MIRIKate Y. L. Su et al.accepté pour publication dans The Astrophysical Journalhttps://arxiv.org/abs/2410.23636 Illustrations Le disque de débris de Véga imagé par le télescope Webb (NASA / ESA / CSA / STScI / S. Wolff, University of Arizona / K. Su, University of Arizona / A. Gáspár, University of Arizona.) Le disque de débris de Véga imagé par le télescope Hubble (NASA / ESA / CSA / STScI / S. Wolff, University of Arizona / K. Su, University of Arizona / A. Gáspár, University of Arizona. Description du disque de Véga imagé par Webb (Kate Y. L. Su et al.) Kate Su

Les étoiles à baryum sont des étoiles chimiquement particulières qui présentent des abondances accrues d'éléments lourds produits par le processus de capture de neutrons lents, qu'on appelle le processus s. Mais ces étoiles ne sont pas suffisamment évoluées pour subir le processus s dans leur coeur, elles sont donc considérées comme des produits d'interactions binaires.Les étoiles à baryum se forment lorsqu'une ancienne compagne de la branche géante asymptotique (AGB), devenue une naine blanche, les pollue avec de la matière riche en éléments du processus s par transfert de masse. Sara Vitali, de l'Universidad Diego Portales à Santiago du Chili, et ses collaborateurs ont réussi à caractériser chimiquement deux étoiles géantes à baryum récemment découvertes. Ils publient leurs résultats dans The Astrophysical Journal. Source Full Abundance Study of Two Newly Discovered Barium GiantsSara Vitali et al.The Astrophysical Journal, Volume 975, Number 1 (24 october 2024)https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad77d8 Illustrations Spectres d'absorption montrant la raie du Baryum ionisé (Vitali et al.) Détermination des abondances relatives des éléments mesurés (par rapport au fer) (Vitali et al.) Sara Vitali

En septembre 2021, je vous racontais la découverte de la nébuleuse Pa30 comme étant le résidu de la supernova historique SN 1181, qui était recherché depuis de nombreuses années. Depuis, les observations de Pa30 se sont poursuivies afin de mieux comprendre les caractéristiques de cette supernova un peu différente des autres (probablement une supernova de type Iax, explosion partielle de naine blanche). Tim Cunningham, du Harvard Smithonian Center for Astrophysics à Boston et ses collaborateurs viennent de publier dans The Astrophysical Journal Letters leurs observations des propriétés d'expansion de la petite coquille de gaz... Source Expansion Properties of the Young Supernova Type Iax Remnant Pa 30 RevealedTim Cunningham et al.The Astrophysical Journal Letters, Volume 975, Number 1 (2024 October 24) https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad713b Illustrations Image de Pa30 dans la raie du soufre ionisé et zone des filaments étudiée par les auteurs (Tim Cunningham et al.) Distribution des vitesses radiales des filaments en fonction du rayon apparent et de la distance radiale par rapport à l'étoile centrale. (Tim Cunningham et al.) Comparaison de l'image des filaments avec une image de Pa30 en rayons X révélant le lien avec la cavité observée (Tim Cunningham et al.) Tim Cunningham

Le 24 janvier 2024, étrangement, le journal The Astrophysical Journal recevait deux articles scientifiques aux titres quasi identiques, provenant de deux équipes différentes. Nul doute que l'éditeur scientifique à demandé à l'un et à l'autre premier auteur de participer au comité de lecture de l'article de son concurrent, avec l'idée derrière la tête de les publier ensemble dans le même numéro. Après les révisions demandées pour ces deux papiers, le premier a été finalement été accepté pour publication le 31 mai et le second le 7 juin. Et c'est donc le 18 octobre que tous les deux ont été publiés par le célèbre journal d'Astrophysique américain dans le même numéro. https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2024/10/nouvelles-mesures-du-rayon-de-la-plus.html Sources A More Precise Measurement of the Radius of PSR J0740+6620 Using Updated NICER DataAlexander J. Dittmann et al.The Astrophysical Journal, Volume 974, Number 2 (18 october 2024)https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad5f1e The Radius of the High-mass Pulsar PSR J0740+6620 with 3.6 yr of NICER DataTuomo Salmi et al.The Astrophysical Journal, Volume 974, Number 2 (18 october 2024)https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad5f1f Illustrations Vue d'artiste d'une étoile à neutrons de type pulsar (ESA) Le télescope NICER à bord de l'ISS (NASA) Alexander Dittman Tuomo Salmi

La découverte récente que la galaxie elliptique massive NGC 1277 possèderait moins de 5 % de matière noire par Sebastien Comeron et al. (2023) a questionné la possibilité qu'un tel objet puisse vraiment exister dans un univers régi par les lois physiques du modèle ΛCDM. Pour creuser cette question, Ana Contreras-Santos de l'Université de Madrid et ses collègues ont effectué une étude qu'ils viennent de publier dans Astronomy&Astrophysics. Source The Three Hundred: The existence of massive dark matter-deficient satellite galaxies in cosmological simulationsAna Contreras-Santos et al.A&A, 690, A109 (02 octobre 2024)https://doi.org/10.1051/0004-6361/202451271 Illustrations Graphe du ratio M stellaire/Mtot en fonction de la masse stellaire (en échelle logarithmique) dans la simulation Ana Contreras-Santos

Une équipe d’astrophysiciens a compilé 1145 sursauts radio du célèbre FRB répétitif FRB 20121102A à partir d'observations archivées, réalisées à l'aide de nombreux radiotélescopes. Ils découvrent l’existence d’une nouvelle périodicité dans les sursauts radio de ce FRB, une période de 4,605 jours, qui s’ajoute à la période de 157 jours qui avait été trouvée il y a quelques années. Cela permet d’imaginer la structure du système qui est à l’origine de ces sursauts radio : une étoile à neutron en couple avec une naine blanche, et qui possède une planète très rapprochée… L’étude est parue dans The Astrophysical Journal. Source A Candidate Period of 4.605 Days for FRB 20121102A and One Possible Implication of Its OriginJixuan Li et al.The Astrophysical Journal (25 June 2024 )https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad4294 Illustration Exemples de sursaut radio rapides issus de la source FRB 20121102A

Les plus grosses étoiles ne font pas les plus gros trous noirs quand elles explosent… c’est ce que vient de montrer une équipe d’astrophysiciens, qui publient leur étude dans Astronomy&Astrophysics. Source The maximum black hole mass at solar metallicityJorick S. Vink, Gautham N. Sabhahit and Erin R. HigginsAstronomy&Asrophysics Volume 688 (2 August 2024)https://doi.org/10.1051/0004-6361/202450655 Illustration Vue d'artiste d'un trou noir dans un système binaire (ESO/L. Calçada) Jorick Vink

Elle est nommée JADES-GS-z14-0, c’est aujourd’hui la galaxie la plus lointaine jamais observée, son redshift vient d’être confirmé avec le télescope Webb, il vaut 14,3, ce qui correspond à une époque située 290 millions d’années après le Big Bang. La découverte est publiée dans Nature. https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2024/07/jades-gs-z14-0-la-galaxie-la-plus.html Source Spectroscopic confirmation of two luminous galaxies at a redshift of 14Stefano Carniani et al.Nature (29 july 2024)https://doi.org/10.1038/s41586-024-07860-9 Illustrations JADES-GS-z14-0 imagée par le télescope Webb (NASA) Distribution des galaxies les plus lointaines (luminosité en fonction de l'âge de l'univers (ou du redshift) (Stefano Carniani et al.) Stefano Carniani

Un duo de chercheurs taïwanais vient de découvrir plusieurs grosses galaxies spirales qui apparaissent totalement dépourvues de matière noire, à partir de la mesure de leur rotation, qui se révèle bien trop faible. La matière noire ne serait donc pas uniformément présente dans les galaxies… Ils publient leur étude dans Scientific Reports. Source Six spiral galaxies lacking dark matterCheng-Yu Chen & Chorng-Yuan HwangScientific Reports volume 14 (27 july 2024)https://doi.org/10.1038/s41598-024-68144-w Illustrations Les 6 galaxies spirales dépourvues de matière noire (Cheng-Yu Chen & Chorng-Yuan Hwang) Les 6 courbes de rotation (vitesse en fonction du rayon) et distribution de la masse en fonction du rayon (Cheng-Yu Chen & Chorng-Yuan Hwang)

La nébuleuse de la Tarentule, située dans le Grand Nuage de Magellan, est connue pour sa forte activité de formation d'étoiles. En son centre se trouve le jeune amas d'étoiles massives R136, qui fournit une grande partie de l'énergie qui fait briller la nébuleuse. La collaboration internationale H.E.S.S vient de découvrir que cet amas d’étoiles produit également une forte émission de rayons gamma très énergétiques. Ils publient leur découverte dans The Astrophysical Journal Letters. Source Very-high-energy γ-Ray Emission from Young Massive Star Clusters in the Large Magellanic Cloud F. Aharonian et al. (HESS collaboration) The Astrophysical Journal Letters, Volume 970, Number 1 (19 july 2024) https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad5e67 Illustrations La nébuleuse de la Tarentule (ESO) Image gamma de 30 Dor C et R136 par HESS (HESS Collaboration) Localisation de la source gamma associée à R136 (HESS Collaboration) Le télescope Cherenkov HESS2 (Observatoire de Paris) Localisation de la source gamma associée à 30 Dor C (HESS Collaboration)

L’amas d'étoiles Omega Centauri contiendrait bien un trou noir de masse intermédiaire selon une étude publiée dans Nature Astronomy, grâce à un suivi minutieux de deux décennies d'images prises par le télescope spatial Hubble. Ce trou noir central aurait une masse minimale de 8200 masses solaires. Source Fast-moving stars around an intermediate-mass black hole in ω CentauriMaximilian Häberle et al.Nature volume 631, (10 july 2024)https://doi.org/10.1038/s41586-024-07511-z Illustrations Localisation de la zone investiguée dans Oméga Centauri (Maximilian Häberle et al.) Localisation des 7 étoiles hypéervéloces dans Oméga Centauri (Maximilian Häberle et al.) Maximilian Häberle

Les détecteurs d'ondes gravitationnelles ont révélé une population de trous noirs massifs (plusieurs dizaines de masses solaires) qui ne ressemblent pas à ceux observés dans la Voie lactée et dont l'origine est débattue. Selon une explication possible, ces trous noirs pourraient s'être formés à partir de fluctuations de densité dans l'Univers primitif : des trous noirs primordiaux. Ils devraient alors constituer une majeure partie de la matière noire. Si de tels trous noirs existaient dans le halo de matière noire de la Voie Lactée, ils seraient à l'origine d'événements de microlentille gravitationnelle sur des échelles de temps de plusieurs années. Une équipe d’astrophysiciens vient de montrer ses résultats de recherche de microlentilles dans le Grand Nuage de Magellan sur une plage de 20 ans. Aucun événement de lentille à grande échelle de temps n’est observé, donc pas de trous noirs massifs… Source No massive black holes in the Milky Way haloPrzemek Mróz et al.Nature (24 june 2024)https://doi.org/10.1038/s41586-024-07704-6