Florilège…

Pendant que vous vous préparez à voter,

 

La science avance et Cassini se casse la gueule sur Saturne. Notez au passage que ça peut donner ça, toutes choses égales par ailleurs :
http://www.dailymotion.com/video/x5i2wof_un-ovni-apercu-en-espagne_news.

Mais bon, j’attends encore les traductions des histoires d’en rire sur les Ummos normalement contenues dans la gazette de la galaxie qui nous arrive comme ça de temps à autres.

 

Ceci dit, pas tout-à-fait à mon grand étonnement (en fait je ne suis pas du tout surpris), des physiciens ont créé un fluide avec une « masse négative » !

Incroyable, non ?

 

Bon, pour tout vous dire de ce que j’en ai compris, une particule se comporte à la fois comme un objet ponctuel et comme une onde. Et l’idée de l’existence d’une masse négative date des années 1950.

Lorsque la matière possède une masse négative, elle accélère vers l’arrière lorsqu’on la pousse vers l’avant.

L’existence d’une masse négative, ou plus précisément d'une énergie exotique avec ce type de masse pourrait aider à expliquer certains phénomènes observés dans les étoiles à neutrons ou les trous noirs, par exemple.

Des effets quantiques permettent de forcer des particules de matière normale à se comporter comme si elles avaient une masse négative, en particulier avec les électrons dans les solides. On peut donc, parce que les équations sont mathématiquement identiques bien que la physique soit différente, observer des comportements qui simulent ceux d’une matière ou d’une énergie exotique.

Et là, boum, on vient de produire cette masse négative effective avec un condensat de Bose-Einstein, des atomes de rubidium refroidi par laser presque au zéro absolu.

 

Des physiciens de l’université de l’État de Washington (États-Unis) affirment avoir créé un fluide qui présente une masse négative comme ils l’expliquent dans un article sur arXiv !

Après tout, il existe bien des objets qui possèdent une charge électrique positive et d’autres, une charge électrique négative. Alors, pourquoi pas des objets pourvus d’une « charge » de masse négative comme il en existe qui présentent une « charge » de masse positive ?

Et ces objets-là montreraient la propriété étrange d’accélérer vers l’arrière lorsqu’on les pousse… vers l’avant !

Fabuleux, non ?

 

Précisons avant tout que le concept de masse négative pour ce fluide n’est pas du tout celui qui appartient toujours au domaine de la physique théorique, puisque je viens de vous dire que depuis les années 1950, plusieurs physiciens ont considéré la possibilité de l’existence de matière qui en possède. Leur objectif est de trouver une explication à certains phénomènes étranges observés au cœur des étoiles à neutrons, des trous noirs ou des trous de ver.

Pour l’heure, la question continue de faire débat au sein de la communauté scientifique. Mais certains physiciens ont d’ores et déjà démontré que les lois de physiques ne pouvaient pas exclure l’idée de l’existence d’une telle « matière négative ». Toutefois, dans le cas présent, il s’agit d'une masse négative effective comme celle que l’on sait produire en physique du solide depuis plusieurs années grâce à des effets quantiques.

 

Pour créer un fluide qui se comporte comme s’il présentait une masse négative, les chercheurs américains ont refroidi, à l’aide de lasers, des atomes de rubidium à une température à peine au-dessus du zéro absolu. Parce qu’en exploitant l'action mécanique de la lumière particulièrement pure du laser, il est possible de faire chuter la vitesse moyenne d’agitation des atomes. Et il devient possible ainsi d’obtenir ce que les physiciens qualifient de condensat de Bose-Einstein.

Un état particulier de la matière dans lequel un grand nombre de particules peut occuper un même état quantique de plus basse énergie appelé état fondamental.

Au cœur du fluide créé par les chercheurs, les particules se déplacent incroyablement lentement. Du moins, du point de vue du physicien des particules.

Puisque, de plusieurs centaines de mètres par seconde à température ambiante, les particules ne se meuvent plus, ici, qu’à quelques centimètres par seconde.

Et, suivant les principes de la mécanique quantique, elles se comportent comme des ondes. Elles ont également tendance à se synchroniser et à se mouvoir à l’unisson pour former un superfluide, c’est-à-dire un fluide qui s’écoule sans perte d’énergie.

 

Les chercheurs américains ont également profité des lasers pour piéger les atomes de rubidium dans une sorte de bol virtuel ne mesurant pas plus d’une centaine de microns de diamètre. À ce stade, le rubidium présentait encore une masse classique positive. Alors ils ont fait appel à une seconde série de lasers.

L’objectif ? Agiter les atomes d’avant en arrière jusqu’à ce que le bol virtuel précédemment créé se brise. Le rubidium s’en est alors échappé suffisamment rapidement pour que celui-ci se comporte comme s’il avait une masse négative effective.

 

Bon, jusque-là, vous me direz que ça reste une expérience de laboratoire et que ce n’est pas demain que vous vous prendrez une boule de billard dans la tronche si vous la queutez vers une autre à la caramboler.

Mais il y a plus fort.

 

Dans une constellation lointaine, très lointaine, se trouve le lieu le plus glacial de l’univers : La nébuleuse du Boomerang, où la température atteint presque le zéro absolu.

Dirigez donc un ALMA – un télescope de pointe dédié à l’étude du rayonnement provenant des objets les plus froids de l’univers – vers n’importe quel point du cosmos et vous obtiendrez systématiquement une température de 2,7 kelvins, soit – 270 degrés Celsius.

La nébuleuse du Boomerang, située à 5.000 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Centaurus, est encore plus froide : La température atteint 0,1 kelvin, soit juste un peu plus que le zéro absolu – un mystère pour la science durant des années.

Or, un groupe de scientifiques et d’astronomes conduit par Wouter Vlemmings, de l'université technologique de Chalmers, en Suède, affirme que cet hiver cosmique a été causé par le choc extrêmement violent de deux étoiles.

 

Explication : Quand une petite étoile meurt, elle se dissout pour ensuite progressivement devenir une coquille de gaz en expansion : C’est ce que l’on appelle une nébuleuse planétaire. Toutefois, lorsqu’en 1995 des astronomes ont observé la nébuleuse du Boomerang pour la première fois, ils ont constaté un phénomène étrange : C’est le seul objet de l’univers connu qui absorbe de la lumière du fond diffus cosmologique (CMB) – le rayonnement qui baignait l’univers avant le Big Bang.

Concrètement, cela signifie que cette nébuleuse est plus froide que le CMB. Pourquoi ? « Manifestement, quelque chose de spécial s’est produit à cette source », explique Wouter Vlemmings.

Selon son collègue Raghvendra Sahai et lui, qui ont tous deux étudié ladite nébuleuse du Boomerang en partenariat avec la NASA, celle-ci rejette au moins 3,3 fois plus de masse gazeuse que ce que le Soleil en contient, sur un rayon de 170 kilomètres par seconde.

Et alors ? Une seule étoile pourrait-elle causer un tel déferlement ? Les chercheurs ne pensent pas.

 

Ils suggèrent que l’étoile à l’origine de la nébuleuse du Boomerang (qui ne revient pas non plus dans la tronche) en contenait en réalité deux, dont une plus grosse que l’autre. Lorsque la plus petite est morte, elle a vraisemblablement été aspirée durant plus de 1.000 ans par la seconde. C’est l'interaction entre elles deux qui aurait créé l’endroit le plus froid de l’univers.

Cette évolution expliquerait l’aspect atypique de la nébuleuse du Boomerang : « Dans la plupart des situations, le gaz s’extirpe de l’étoile au goutte-à-goutte », affirme Mark Morris, professeur de physique à l’université de Californie. Mais grâce à cette interaction binaire des deux étoiles, le gaz a jailli dans un flot puissant. Qui, comme toutes les étoiles et nébuleuses, se réchauffera et s’étendra un jour.

Pour l’heure, il est seulement « ultra-froid ».

Ce qui laisse présager que si le phénomène existe, c’est que finalement, l’univers que l’on voit peut très bien n’être que la partie émergée d’un iceberg – qu’on ne voit pas – qui serait infiniment plus large et vaste que ce que l’on imagine (et voit).

La lumière primitive et la lumière du fond diffus cosmologique (CMB) est bien née il y a quelques 13,7 milliards d’années et nous sommes en son centre.

Mais l’univers pourrait bien avoir 41, 400 milliards d’années-lumière de dimension, à des températures encore plus proche du zéro absolu et hors de portée de notre horizon : On ne sait pas.

 

Ces deux « révélations » scientifiques, la masse négative et des points froids ultimes (pas très loin en plus) sont à rapprocher d’une autre découverte.

Comme vous ne l’ignorez pas, notre galaxie n’est pas immobile sur la toile cosmique. La Voie lactée tourne en effet sur elle-même et se déplace aussi à travers l’espace, comme sa compagne la galaxie d’Andromède.

Les astrophysiciens ont découvert l’existence de ce mouvement depuis quelque 40 ans mais son origine restait indéterminée. Du moins jusqu’ici.

Grâce à une étude publiée le 30 janvier dans la revue Nature Astronomy, des scientifiques pensent avoir résolu le mystère. Ils ont découvert dans notre voisinage extragalactique, l’existence d’une immense région vide qui jouerait un rôle de « repousseur » sur notre galaxie. Son nom : Le « Dipole Repeller ».

 

D’après les estimations des scientifiques, la Voie lactée se déplace dans l’espace à la vitesse vertigineuse de 630 kilomètres par seconde, soit 2,3 millions de kilomètres par heure. Pour expliquer ce déplacement, les recherches se sont portées par le passé sur la possibilité d’un excès de galaxies situées dans la direction générale de ce mouvement.

Cette hypothèse a conduit à l’identification du « Grand Attracteur », une région d’une demi-douzaine d’amas riches en galaxies et situé à une distance de 150 millions d’années-lumière de nous.

Sauf que ce Grand Attracteur ne permettait pas totalement de résoudre le mystère.

L’attention des spécialistes s’est alors reportée vers une entité plus importante.

 

Dans la même ligne de visée, directement derrière le « Grand Attracteur », ils ont découvert ce qu’ils ont appelé la « Concentration de Shapley », un superamas de galaxies située à 600 millions d’années-lumière de nous qui jouerait également le rôle d’attracteur. Néanmoins, là encore, l’énigme ne paraissait pas totalement résolue. 

En effet, les deux attracteurs ne semblaient pas suffire pour expliquer notre mouvement.

D’autant plus que le déplacement ne pointe pas exactement dans la direction de « Shapley » comme cela devrait être le cas.

Pour faire avancer le problème, les spécialistes ont alors avancé l’intervention potentielle d’une autre structure qui agirait également sur notre galaxie.

 

C’est précisément l’existence de cette région que l’équipe internationale constituée notamment de scientifiques du Commissariat à l'énergie atomique (CEA), a réussi à confirmer. Concrètement, il s’agirait d’une région sous-dense, un « vide-extragalactique » qui exercerait une force de répulsion sur notre galaxie !

D’où son nom de « Dipole Repeller ».

« En cartographiant le flot de galaxies à travers l’espace, nous avons découvert que la Voie lactée est accélérée par une vaste région de faible densité auparavant inconnue », a expliqué le Pr Yehuda Hoffman de l’Université hébraïque de Jérusalem.

« En plus d’être attiré vers la « Concentration de Shapley », nous sommes aussi repoussés par le nouvellement découvert « Dipole Repeller ». » 

 

D’après l’étude menée, les forces répulsives et attractives provenant d’entités lointaines seraient d’importance comparable à l’emplacement de notre galaxie. L’équipe en a ainsi déduit que les influences majeures à l’origine du mouvement de la Voie lactée seraient d’une part, « l’attracteur de Shapley » et d’autre part, cette vaste région du « Dipole Repeller ».

Cette découverte va permettre aux astrophysiciens d’en apprendre davantage sur le mouvement de notre galaxie. Toutefois, ils doivent encore percer les secrets de cette étrange région faite de « vide » dont on ne connait presque rien à l’heure actuelle.

« C’est pourquoi les astrophysiciens préparent maintenant des relevés ultra-sensibles en optique, proche-infrarouge et radio qui permettront d’identifier les rares galaxies qui peuvent résider dans et autour d’un tel vide afin d’en approfondir notre connaissance » en concluent-ils.

 

Je résume pour vous :

1 – On est toujours « visité » par des « machines » non-identifiées ;

2 – On découvre de la matière à masse négative (ce qui est logique mais défie l’entendement) ;

3 – L’univers se goure dans ses valeurs de température-optimale, là, de façon très proche ;

4 – Maintenant les galaxies ne font pas que s’attirer, mais l’absence de matière les font se repousser les unes vers les autres, un peu comme l’eau de pluie qui roule au fond des vallées, repoussée par les hauts-sommets qui les entourent.

Une notion sur laquelle nous reviendrons peut-être dans un post ultérieur, parce que d’autres pistes confirment cette dernière hypothèse.

 

On savait l’univers « chiffonné », avec des plis, des trous et des bosses gravitationelles, on imaginait bien qu’il fut surprenant à bien des égards, mais là, franchement, un jour d’élection par défaut et sans surprise (ou alors…), c’est assez extraordinaire, finalement.

Non ?

 

Bien à toutes et à tous et n’oubliez pas d’aller voter, SVP.

 

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