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Mis à jour : 17 Octobre 2016

Le 25 avril 2016, le satellite Microscope était lancé avec succès depuis le Centre Spatial Guyanais. Gilles Métris, astronome à l’UMR Géoazur (UNS-CNRS-OCA-IRD) et co-principal investigateur de cette mission en est le responsable des développements des algorithmes et des logiciels pour l’analyse des données. Il revient sur cette aventure qui ne fait que commencer…

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Mis à jour : 28 Septembre 2016

Le 6 Janvier, grâce aux efforts coordonnés de Jean Pierre RIVET avec Christophe LIMONTA et Jean-Philippe GHIBAUDO, nos spécialistes réseau, et de leur homologue parisienne Chiara MARMO, une caméra consacrée à la détection des "bolides", installée depuis plusieurs mois (avec la collaboration de Serge ROATA) sur le bastingage Sud de la terrasse supérieure de la tour de garde du site de Calern de l’OCA, a enfin pu être connectée au réseau et a produit sa première image.

L’OCA concrétise ainsi sa participation au réseau FRIPON (composé d’une centaine de caméras "plein ciel" déployée sur tout le territoire français métropolitain, dans le cadre d’un projet ANR coordonné par François COLAS (IMCCE, Obs. de Paris) et Brigitte ZANDA (Muséum d’Histoire Naturelle de Paris). Le but de ce réseau est de filmer en permanence tout le ciel visible depuis chacune des stations du réseau, afin de détecter les entrées dans l’atmosphère terrestre de "bolides" (morceaux d’astéroïdes tombant sur Terre et formant des étoiles filantes en brûlant dans notre atmosphère). En filmant une même chute, en temps réel simultanément avec plusieurs caméras du réseau et en exploitant les échos enregistrés par le radar GRAVES (ONERA/DGA), on pourra déterminer par des calculs sophistiqués, d’une part où est tombé l’objet sur Terre (pour organiser des équipes de récupération au sol), et d’autre part d’où il vient, donc sur quelle orbite il était avant de tomber sur Terre.

Actuellement 25 caméras sont opérationnelles ; le réseau sera complet (et 3 fois plus important) courant 2016. Dans le cadre du projet ANR, un système complet d’acquisition, détection automatique des bolides et traitement a été développé. Les images sont transférées par internet, pour être traitées et archivées à Orsay, en région parisienne. A terme, une interface sera mise à dispositin pour pouvoir visualiser ces images en temps réel ou en léger différé, en ouvrant ainsi des possibilités intéressantes pour la didactique et la médiation scientifique.

L’OCA est partenaire du projet ANR FRIPON (P. TANGA - J.P. RIVET).

 Deux jours après son installation, la caméra de Calern capture son premier « bolide » !

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Mis à jour : 28 Septembre 2016

Une nouvelle carte en trois dimensions des amas de galaxies vient d’être publiée par une collaboration internationale impliquant une centaine de scientifiques, grâce à un sondage de deux régions du ciel couvrant chacune environ 25 degrés carrés (soit environ 200 fois la surface de la pleine Lune en tout). Ce sondage, baptisé XXL, et réalisé grâce notamment au satellite XMM-Newton de l’ESA et aux télescopes de l’ESO, a permis de localiser et d’identifier 450 amas de galaxies, ainsi que 22 000 galaxies actives¹ . Astronomy & Astrophysics publie une première série de résultats de la collaboration internationale, menée par le CEA, et qui compte des chercheurs et moyens du CNRS, du CNES, d’Aix Marseille Université, et de l’Observatoire de la Côte-d’Azur.

Les amas de galaxies sont les plus grandes structures de l’Univers, pouvant atteindre des masses de plus de cent mille milliards de fois celle du Soleil. Le sondage XXL, réalisé de 2011 à 2013 à l’issue d’observations² en rayons X du satellite XMM-Newton, a pour but de constituer un catalogue de plusieurs centaines d’amas de galaxies, situées jusqu’à des distances si lointaines qu’on les observe telles qu’elles étaient lorsque l’Univers avait la moitié de son âge actuel. Les chercheurs pourront ainsi reconstituer l’évolution et la répartition spatiale de ces structures, et tester différents scénarios cosmologiques.

Les résultats présentés dans cette première série d’articles portent sur les 100 amas de galaxies les plus brillants détectés par le sondage XXL. Ils permettront une première reconstruction de la structure de l’Univers jusqu’à des distances de plus de 11 milliards d’années-lumière³ .

Ils ont révélé une densité d’amas sensiblement moins élevée que celle prévue par les modèles cosmologiques, ainsi qu’une quantité de gaz dans ces amas également plus faible qu’attendue. Un déficit similaire avait été observé pour les amas plus massifs directement détectés par le satellite Planck sur tout le ciel. Cela suggère, soit que certains paramètres décrivant la physique des amas doivent être revus, soit que le modèle cosmologique est plus complexe – ou différent – de ce qui est envisagé actuellement. L’étude de l’échantillon complet des 450 amas du projet XXL, qui sera publiée d’ici deux ans, devrait permettre de préciser cette conclusion.

Les premières analyses d’XXL ont aussi permis la découverte de cinq nouveaux « super-amas » ou « amas d’amas » de galaxies : par exemple, le super-amas XLSSC-e, dans la constellation de la Baleine, à une distance d’environ 4,5 milliards d’années-lumière, est constitué de six amas différents couvrant une région du ciel de 0,3 degré par 0,2 , ce qui, à cette distance, correspond à des dimensions de 7 x 4,5 millions d’années-lumière.

Le super-amas XLSSC-e est composé de 6 amas (5 visibles sur l’image, marqués A-B-C-D-E). Chacun de ces amas a une masse variant de 70 000 à 410 000 milliards de masses solaires. Les cadres montrent les images de ces amas en lumière visible (CFHTLS). © Projet XXL - Articles I et VII

Le projet XXL constitue une étape intermédiaire importante avant les prochains sondages de nouvelle génération, quiauront pour objectif de couvrir l’ensemble ou une partie significative du ciel, tels que DES (Dark Energy Survey), eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array), LSST (Large Synoptic Survey Telescope) et EUCLID.

Site web XXL : http://irfu.cvea.fr/xxl

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¹ Les galaxies actives sont celles qui possèdent un trou noir en leur centre.

² 543 observations nécessitant plus de 6 millions de secondes d’exposition, constituant ainsi le plus grand programme jamais alloué depuis le lancement de XMM-Newton en 1999. Parmi les laboratoires mobilisés par ces travaux figurent notamment le Service d’Astrophysique du CEA-Irfu et le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (Aix-Marseille Université/CNRS) ainsi que le Laboratoire Lagrange (Université Côte d’Azur/CNRS)

³ Pour remonter aussi loin dans l’histoire de l’Univers, les cosmologues doivent pouvoir observer des zones très lointaines. Avec leurs instruments, ils sélectionnent donc des régions dites « vides », où se trouvent très peu de sources brillantes, afin de pouvoir ainsi accéder aux sources les plus faibles.

Références :

The XXL survey I : Scientific motivations, XMM observing plan - Follow-up observations and simulation programme – Pierre M., Pacaud F., Adami C. et al. 2015 A&A in press
The XXL survey II : The bright cluster sample – Pacaud F., Clerc N., Giles, P. et al. 2015 A&A in press
The XXL survey III : Luminosity-Temperature Relation of the Bright Cluster Sample – Giles P., Maughan B., Pacaud F. et al. 2015 A&A in press
The XXL survey IV : Weak lensing mass – X-ray temperature scaling relation for the bright cluster sample – Lieu M., Smith G., Giles P. et al. 2015 A&A in press
The XXL survey V : Detection of the Sunyaev-Zel’dovich effect of the Redshift 1.9 Galaxy Cluster XLSSU J021744.1-034536 with CARMA - Mantz A., Abdulla Z., Carlstrom J.et al. 2014, ApJ 794, 157
The XXL survey VI : The 1000 brightest X-ray point-sources – Fotopoulou S., Pacaud F., Paltani S. et al 2015 A&A in press
The XXL survey VII : A supercluster of galaxies at z=0.43 - Pompei E., Adami C., Eckert D. et al 2015 A&A in press
The XXL survey VIII : Spectroscopic MUSE and imaging CFHT view of Intra Cluster Light in a z=0.54 cluster of galaxies – Adami C., Pompei E., Sadibekova T. et al. 2015 A&A in press
The XXL survey IX : 3 GHz VLA radio observations towards a supercluster at z=0.43 – Baran N., Smolcic V., Milakovic D. et al. 2015 A&A in press
The XXL survey X : Weak-lensing mass - K-band luminosity relation and implication on cluster galaxies - Ziparo F., Smith G., Mulroy S. et al. 2015 A&A in press
The XXL survey XI : ATCA 2 GHz continuum observations – Smolcic V., Delhaize J., Huyn M. et al. 2015 A&A in press
The XXL survey XII : Optical spectroscopy of X-ray-selected clusters and evidence of AGN suppression in superclusters – Koulouridis E., Poggianti B., Altieri B. et al. 2015 A&A in press
The XXL survey XIII : The baryon content of the bright cluster sample – Eckert D., Ettori S., Coupon J. et al. 2015 A&A in press

Contact Presse
François Legrand / Nicolas Tilly - 01 64 50 20 11– nicolas.tilly@cea.fr

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Mis à jour : 28 Septembre 2016

Actuellement la Lune tourne autour de la Terre sur une trajectoire inclinée d’environ 5 degrés par rapport à celle de notre planète autour du Soleil. Mais selon notre compréhension actuelle, la Lune s’être formée à partir d’un disque de débris dans le plan de l’équateur de la Terre, produit par la dernière collision géante subie par la Terre pendant sa formation. Donc, par définition, l’inclinaison de la trajectoire lunaire devrait être presque nulle et ce paradoxe, qui est resté un grand mystère, est connu sous le nom de « problème de l’inclinaison lunaire ».

Dans un article paru dans le journal Nature le 26 Novembre 2015, deux chercheurs de l’Observatoire de la Côte d’Azur à Nice, Kaveh Pahlevan, post-doctorant du programme Poincaré et Alessandro Morbidelli, Directeur de Recherches au CNRS, propose une solution à ce problème. La grande inclinaison lunaire serait due à une série de rencontres proches du couple Terre-Lune avec les gros corps rocheux (appelés planétésimaux) qui constituaient les briques restantes de la formation des planètes telluriques et qui poursuivaient leurs évolutions dans le Système Solaire interne. Les rencontres entre corps de masses non négligeables peuvent produire de fortes perturbations gravitationnelles qui dans certains cas ont pur effet d’augmenter (on dit « exciter ») l’inclinaison des trajectoires des corps mis en jeu.

Les simulations de Pahlevan et Morbidelli montrent que la période la plus favorable pour l’excitation de l’inclinaison lunaire par ces perturbations fut la phase d’une dizaine de millions d’années suivant la formation de la Lune. Cette excitation est le résultat de deux effets en compétition. D’une part, la Lune s’éloignait rapidement de Terre par rapport à sa distance initiale de formation d’environ 20.000 km (aujourd’hui la Lune se trouve à 380.000km) , en devenant ainsi de plus en plus sensible aux perturbations des planétésimaux passant proches du système Terre-Lune ; d’autre part, le nombre de planétésimaux dans le Système Solaire interne, et donc les perturbations induites sur le système Terre-Lune, diminuaient rapidement avec le temps car ces planétésimaux ont tendance a être rapidement éjectés du Système Solaire à cause des perturbations avec les planètes ou à tomber dans le Soleil ou sur une planète.

Leur scénario repose donc sur l’existence de planétésimaux résiduels après la formation de la Lune. Or la présence d’une population de planétésimaux s’approchant de notre planète à cette époque et parfois entrant en collision avec elle est prouvée par la chimie du manteau terrestre. Les études montrent qu’environ 1% de la masse de la Terre provient de collisions de planétesimaux après la formation lunaire. La force du modèle de Pahlevan et Morbidelli est de démontrer que cette même population de planétésimaux aurait donné à la Lune l’inclinaison actuellement observée.

Ainsi, leur modèle offre une vision cohérente de la dernière phase de croissance de notre Terre et de la mise en place du système Terre-Lune. Il démontre aussi le rôle fondamental des planétésimaux, matériau résiduel de la formation planétaire, qui font d’une pierre deux coups : ils fournissent à la Terre le pourcentage de masse nécessité par les analyses chimiques et à la Lune son inclinaison. La boucle est bouclée.

Référence

Kaveh Pahlevan, post-doctorant du programme Poincaré (OCA), UMR Lagrange (UNS-CNRS-OCA), et Alessandro Morbidelli, directeur de recherche au CNRS, UMR Lagrange (UNS-CNRS-OCA).

Collisionless encounters and the origin of the lunar inclination (DOI : 10.1038/nature16137)