La Gazette des Etoiles

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

Le ciel du mois de juillet 2020

La carte du ciel vous donne les positions des astres le 1er juillet 2020 à minuit, ou le 15 juillet à 23h00 ou le 31 juillet à 22h.

Invisible en début de mois, la planète Mercure atteint son élongation maximale le 23. Elle est alors visible, le matin, dans la direction du nord-est, jusqu'à la fin du mois.

La planète Vénus est bien visible le matin, avant le lever du Soleil, dans la direction de l'est. Elle passe à côté de la brillante étoile Aldébaran le 12.

Mars grimpe en éclat et gagne en visibilité pendant tout ce mois. La planète rouge est bien visible pendant toute la deuxième moitié de la nuit.

Jupiter et Saturne passent toutes les deux à l'opposition - le 14 pour Jupiter, et le 21 pour la planète aux anneaux. Cela signifie que les deux planètes sont au plus près de la Terre, et visibles pendant toute la nuit : des conditions idéales pour partir à la découverte des deux géantes du système solaire

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 - Et si la Terre s'arrêtait de tourner ?

C'est en tout cas l'impression que nous donne cette superbe réalisation de l'artiste Seán Doran. Cette vidéo qui dure exactement 75 secondes combine par interpolation, les images du satellite météo japonais Himawari-8. Il s'agit d'une série de prises de vues réalisées à 10 minutes d'intervalle, sur une durée totale de 12 heures. Le traitement particulièrement soigné appliqué à ces images, permet de les enchaîner dans la plus grande fluidité, pour le bonheur de nos yeux.

Chose intriguante, le mouvement de la Terre semble littéralement suspendu. Or nous savons tous que la Terre tourne... Cette réalisation ne serait-elle alors qu'un grotesque montage ?

Pas le moins du monde, elle est on ne peut plus authentique ! L'explication tient simplement au fait que le satellite est située sur une orbite dite géostationnaire. Autrement dit, il observe toujours le même point de notre globe. Pour comprendre cette autre bizarrerie, il nous faut parler un peu de gravité, cette force qui nous maintient sur Terre et fait tomber tous nos objets, le plus souvent contre notre volonté...

Envoyer un satellite dans l'espace, c'est le lancer suffisemment fort pour qu'il réussisse à vaincre cette gravité, tantôt notre alliée, tantôt notre ennemie. Cela n'est possible que si ce satellite est envoyé dans l'espace à l'aide d'une fusée qui file à au moins 28 000 km/h. A partir de cette vitesse délirante, et une fois arrivé à une altitude de quelques centaines de kilomètres, notre satellite pourra tourner presque indéfiniment autour de notre planète sans jamais retomber au sol. C'est ce que l'on appelle l'orbite basse, là où se trouve la plupart des satellites visibles la nuit dans notre ciel, et en particulier l'ISS. Ces satellites artificiels filent tellement vite, qu'ils peuvent faire jusqu'à 16 fois le tour de notre planète en une seule journée. Que manigance donc Himawari-8 pour se maintenir immobile au-dessus du ciel japonais ?

Voici la réponse courte: il prend de l'altitude. Mais je vous propose de détailler un peu. En effet, si l'on s'éloigne de la Terre, la gravité diminue. La vitesse nécessaire pour rester en orbite va donc elle aussi diminuer avec l'altitude. Le meilleur exemple que l'on puisse donner de ce phénomène, c'est celui d'un satellite non pas artificiel cette fois-ci, mais naturel. Je veux bien sûr vous parler de la Lune. A une distance d'environ 400 000 km de la Terre, elle semble quasiment immobile dans le ciel. En réalité, ce n'est pas le cas, puisque tous les jours, on peut observer son déplacement par rapport aux étoiles. Mais il lui faut tout de même 4 semaines pour boucler un tour complet. Ce qui veut dire qu'entre 4 semaines pour la Lune, et seulement 1h30 pour les satellites artificiels en orbite basse, il existe une altitude à laquelle un satellite met exactement 24 heures à boucler un tour autour de notre planète. Celle-ci se trouve à 36 000 km kilomètres au-dessus de nos têtes, et c'est précisemment à cette altitude que doit se situer Himawari-8, afin de se déplacer à la même vitesse que la Terre.

Après vous avoir révélé quelques uns des secrets techniques de cette animation, je vous propose de l'apprécier dans toute sa splendeur, elle est même disponible en très haute résolution si vous avez la chance d'avoir un écran 8K !

Regardez le reflet du Soleil glisser sur les océans au fil de la journée, ou encore le très subtil mouvement des nuages... Si vous souhaitez simplement réviser votre géographie, tentez de reconnaître les différents continents qui se cachent sous ces nuages... Mais gardez à l'esprit que les seuls à tourner dans cette histoire, ce sont bien notre bonne vieille Terre, et Himawari qui la suit !

Cette vision est absolument vertigineuse, mais également tellement relaxante...


Les images du satellite Himawari-8 en temps réel:

himawari8.nict.go.jp

Les œuvres fabuleuses de Seán Doran:

www.flickr.com/photos/seandoran/
www.youtube.com/channel/UC28l88GMXXqZYfY0Ru9h50w

L'article de l'excellent journaliste et astronome Phil Plait dont je me suis inspiré pour vous faire voyager en orbite géostationnaire:

www.syfy.com/syfywire/the-75-seconds-the-earth-stood-still

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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