La Gazette des Etoiles

Le ciel du mois, les observations, les images et les dernières nouvelles du ciel

Le ciel du mois d'août 2020

La carte du ciel vous donne les positions des astres le 1er août 2020 à 23h30, ou le 15 août à 22h30 ou le 31 août à 21h30.

La planète Mercure entame un périple qui la conduira derrière le Soleil le 17 août. Elle restera invisible tout le mois..

La planète Vénus est bien pendant toute la deuxième partie de nuit, avant le lever du Soleil, dans la direction de l'est. Elle atteint son élongation maximale le 13 août.

Mars continue de grimper en éclat et gagne en visibilité pendant tout ce mois. La planète rouge se lève à minuit en début de mois, à 22h en fin de mois.

Jupiter et Saturne sont bien visibles pendant toute la première moitié de la nuit. Les deux géantes, voisines dans le ciel, se couchent vers 4h30 en début de mois, et vers 2h30 en fin de mois.

Observez !

On dit parfois que l'avenir appartient à ceux qui se lèvent tôt. On peut toujours argumenter autour de cette question, ce qui est en revanche certain, c'est qu'en ce moment, ce sont les planètes qui leur appartiennent !

En effet, le lundi 6 juillet en toute fin de nuit, la Lune se joint à Jupiter et Saturne pour former un joli triangle au-dessus de l'horizon sud-ouest. Les deux planètes géantes se trouvant au plus proche de la Terre dans quelques jours, elles atteignent leur éclat maximal. C'est donc tout naturellement, la période idéale pour les observer, puisqu'elles apparaissent un tout petit peu plus grosses que d'ordinaire dans les instruments.

Une simple paire de jumelles révélera les 4 plus grosses lunes de Jupiter. Ce matin-là, votre regard sera peut-être également attiré par l'éclat orangé de la planète Mars, visible en direction du sud-est, ou bien encore de celui de la brillante Vénus, presque déjà noyé dans les lueurs du Soleil levant...

Ce sont donc pas moins de 4 planètes et 5 lunes qui seront visibles dans le ciel en cette belle matinée estivale !

Qu'espérer de mieux pour commencer la semaine ?

L'image - Un été sur la planète Saturne !

Le 21 juillet, la planète Terre était au plus près de la planète Saturne. Cet événement, que les astronomes qualifient d'opposition, se produit chaque année - tous les 378 jours, pour être précis.

Ces 378 jours tiennent leur origine de la course ininterrompue à laquelle se livrent les deux planètes : la Terre fait le tour du Soleil en 365 jours, la planète Saturne, beaucoup plus lente, en fait le tour en près de 30 ans... Il faut donc un peu plus d'un an - 378 jours, donc - pour que la Terre rattrape la planète aux anneaux.

L'événement n'a donc pas de caractère exceptionnel, mais il permet de bénéficier de conditions particulièrement favorables pour observer Saturne : non seulement la planète est au plus près de la Terre, mais elle est en plus visible toute la nuit.

Le Télescope Spatial Hubble a profité de ces conditions favorables pour nous livrer une magnifique image de la planète Saturne, le 4 juillet dernier. Sur cette image, la structure des bandes nuageuses de la planète géante est parfaitement visible, de même que les divisions au sein des anneaux. Il est même possible de voir la surface de la planète à travers la division de Cassini, cette large zone sombre de près de 5 000 km de large, qui marque la frontière entre les anneaux intérieurs et les anneaux extérieurs.

Deux satellites naturels sont également présents sur cette image : le petit Encelade, en bas de l'image, et Mimas, sur la droite.

Cette image nous offre également une très belle perspective sur le pôle nord saturnien, bien visible en cette période estivale ... car c'est en ce moment l'été dans l'hémisphère nord de Saturne ! Un été qui dure un peu plus de 7 ans. Mais ne vous y trompez pas : à 1,5 milliards de kilomètres, même en été, la température ne dépasse jamais les -180°C, et en soirée, la petite laine reste recommandée.

 
Le communiqué de presse, sur le site de Hubble (en anglais)

https://hubblesite.org/contents/news-releases/2020/news-2020-43

L'info - Des trous noirs qui dansent et qui chantent !

En 2015, l'interféromètre LIGO installé aux Etats-Unis réalise la première détection d'ondes gravitationelles, un phénomène physique prédit depuis longtemps par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, mais jamais observé jusqu'à lors.

Mais qu'est-ce donc ? Pour le comprendre, commençons par revenir sur ce qu'est la gravité. D'un point de vue classique, on la décrit comme une "force" qui attire les corps célestes. La Lune est attirée par la Terre, elle-même attirée par le Soleil, etc... Plus les objets célestes sont massifs plus cette force de gravité est importante. Cette idée décrit parfaitement ce que l'on observe, mais selon Einstein, la gravité n'est pas une force au sens où on l'entend habituellement.

Dans son esprit, la structure de l'Univers repose sur l'espace-temps, une sorte de trame imaginaire dans laquelle l'espace en trois dimensions dans lequel nous évoluons, est lié à une dimension de temps. Ce qu'Einstein nous explique c'est que plus un objet céleste est massif, plus il va déformer cette trame. Pour illustrer cette idée, on peut imaginer une bille de verre posée sur une toile élastique tendue. Relativement légère, celle-ci va créer un petit creux à la surface de la toile. Une boule de pétanque beaucoup plus massive déformera davantage cette toile. Si nous posons les deux objets en même temps sur la toile, ils vont s'attirer l'un vers l'autre, comme le fait la gravité.

Cette vidéo illustre parfaitement le principe:

www.youtube.com/watch

Dans l'Univers, parmi les objets les plus massifs que l'on puisse trouver, nous avons bien sûr les étoiles. Certaines peuvent mesurer plusieurs dizaines de fois la masse de notre Soleil. Au bout de quelques millions d'années d'existence, les étoiles les plus massives peuvent terminer leur vie de plusieurs façons. Mais dans bien des cas, leur cœur s'effondre sous sa propre gravité pour former un des objets les plus denses qui existent: une étoile à neutrons. Autrement dit, une sphère de seulement quelques dizaines de kilomètres de diamètre, tellement dense que les noyaux atomiques eux-même se trouvent compressés à un point tel, que seuls les neutrons parviennent à résister. Pour vous donner une idée, rien qu'une seule cuillère à café d'étoile à neutrons pèserait aussi lourd que toutes les voitures des Etats-Unis réunies.
Il existe un cas encore plus extrême que celui-ci, dans lequel le cœur de l'étoile effondrée est tellement massif et sa densité tellement élevée, que son insoutenable gravité ne permet même plus à la lumière de s'en échapper ! On ne parle alors plus d'étoile à neutrons, mais de trou noir.

On sait désormais qu'il existe une quantité incalculable de trous noirs dans l'Univers, certains ne mesurant que quelques fois la masse du Soleil, et plusieurs millions, voire milliards pour les plus imposants d'entre eux !

Ces énormes trous noirs dits "supermassifs" demeurent encore aujourd'hui un mystère pour les astronomes. En effet, une seule étoile, si massive soit-elle, ne peut pas à elle seule, donner naissance à un tel monstre cosmique.

Plusieurs mécanismes peuvent en être à l'origine, et parmi eux, celui qui nous intéresse aujourd'hui, c'est la fusion. L'idée étant que si de nombreux petits trous noirs fusionnent, ils finissent par former un trou noir de plus en plus gros, de masse dite "intermédiaire". Pour former des trous noirs supermassifs, d'autres mécanismes entrent en jeu en plus de la fusion, mais afin de maintenir cet article à une taille raisonnable, nous ne les développerons pas ici.

Toute la problématique réside dans la détection de ces collisions de trous noirs, parce que comme leur nom l'indique, les trous noirs n'émettent pas de lumière, ils sont donc indétectables directement. Et c'est là qu'intervient la physique d'Einstein: lorsque deux objets très massifs se tournent autour, comme par exemple une étoile à neutron et un trou noir, ou bien deux trous noirs, ces derniers se rapprochent en tournoyant de plus en plus vite. En spiralant l'un vers l'autre de cette manière, la gravité des deux objets en mouvement va générer une déformation périodique de l'espace-temps, un peu à la manière des ronds dans l'eau. Ce sont ces mouvements de l'espace temps qui sont à l'origine des ondes gravitationnelles. Lorsque les deux objets se rapprochent, le signal s'accélère, jusqu'à s'interrompre brutalement, une fois la fusion terminée.

Actuellement, plus d'une dizaine d'événements de ce genre ont été détectés, notamment par les interféromètres laser LIGO et Virgo, deux instruments dédiés à la détection d'ondes gravitationnelles.

A l'heure actuelle, les événements qui intéressent particulièrement les astronomes sont les fusions de systèmes asymétriques, dont les deux composantes ont des masses différentes, comme par exemple, dans le cas d'une étoile à neutrons et d'un trou noir. La raison en est que les deux objets émettent de ce fait, deux signaux bien distincts, là où un couple très équilibré va émettre deux signaux quasiment superposés. L'analyse des données en est de fait plus simple dans le cas d'une fusion asymétrique.

Et ces derniers ont justement du grain à moudre, car très récemment, l'analyse des données d'une détection datant du 14 août 2019, révèle la fusion de deux objets de masses très disparates. L'un possède une masse au moins 20 fois supérieure à celle du Soleil, ce qui en fait de façon certaine, un trou noir. Le second objet est presque dix fois moins massif, ce qui en fait un objet tout à fait singulier. En effet, les plus grosses étoiles à neutrons que nous ayons pu observer ont une masse légèrement inférieure à celle-ci. Et les objets de masse supérieure sont des trous noirs, les plus petits que l'on connaisse. Il est donc pour l'instant difficile de trancher la question, car cet astre se trouve exactement à la limite entre les deux, et nous disposons pour l'instant de très peu d'observations d'objets de masses comparables.

L'astronomie gravitationnelle n'en est encore qu'à ses balbutiements, mais déjà ses résultats sont prometteurs. Permettre d'observer des événements qui ne produisent pas de lumière est quelque chose de tout à fait nouveau, et ces détections peuvent dans certains cas être recoupées avec d'autres observations, afin d'affiner notre compréhension de ces phénomènes physiques. On peut compter sur les futures observations toujours plus nombreuses, et des instruments toujours plus performants pour tenter de percer ces mystères du cosmos. En attendant, faute de pouvoir observer la danse des trous noirs, vous pouvez toujours les écouter chanter ! Les ondes gravitationnelles de l'événement précemment évoquée au cours de cet article, ont été ici converties en ondes sonores. Si vous tendez l'oreille, vous pouvez entendre deux notes distinctes, l'une représentant la vibration fondamentale de l'espace temps, et la seconde, une harmonique due à l'asymétrie du système.

www.ligo.org/detections/GW190814/GW190814_HM.wav

Plus d'infos:

www.syfy.com/syfywire/a-big-black-hole-just-ate-a-much-smaller-black-hole-or-a-neutron-star-maybe

www.ligo.caltech.edu

public.virgo-gw.eu

Position des planètes autour du Soleil

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