À force de chercher, les astronomes l’ont trouvé et moâ j’ai compris…

I – Un objet mystérieux orbite au-delà de Neptune
 
Et cela pourrait être une nouvelle planète naine. L’objet glacé, connu sous le doux nom de « 2026 ED138 », mesure probablement entre 600 et 1.500 kilomètres de large. Il est donc probablement assez grand pour être sculpté en sphère par sa propre gravité – une caractéristique clé qui distingue les planètes naines des astéroïdes et autres petites roches spatiales.
Et si 2026 ED138 est effectivement une planète naine, c’est un événement assez important, car les astronomes n’en ont confirmé que cinq à ce jour : Pluton, Cérès, Éris, Hauméa et Makemake (qu’on ne vous présente plus, naturellement…).
 
Le grand moment de sa découverte est survenu le 13 octobre dernier (2026), lorsque Holman qui gère des données précédemment collectées sur Rubin via un code de recherche qu’il avait développé avec son collègue de CfA, Kevin Napier, le décèle sur ses clichés.
Cette recherche a révélé un objet mystérieux au-delà de l’orbite de Neptune. Malgré sa distance immense du soleil, ce corps était relativement lumineux, ce qui suggère qu’il est plus grand que la moyenne des objets trans-neptuniens.
« Ma première réaction a été une incrédulité excitée », a déclaré Holman dans un communiqué (du 27 octobre), jour où la découverte de 2026 ED138 a été annoncée. « Des objets comme celui-ci sont très rares, alors j’ai immédiatement commencé à vérifier si moi ou le code avions fait quelque chose de mal. »
Ces vérifications ont nécessité une recherche approfondie dans le catalogue de Rubin. Et ce catalogue est assez conséquent, même si Rubin est assez récent.
L’observatoire Vera Rubin se trouve au sommet du Cerro Pachón, une montagne de 2.682 mètres située dans le nord du Chili, et possède un miroir primaire de 8,4 m de large. Le LSST Rubin photographie tout le ciel austral tous les jours à l’aide d’un appareil photo de 3,2 gigapixels, le plus grand appareil photo numérique jamais construit pour l’astronomie.
Rubin a ainsi déjà découvert plus de 11.000 nouveaux astéroïdes et beaucoup d’autres sont sûrement à venir. Certains optimistes pensent même que le télescope fournira les premières images de la matière noire.
L’inventaire du LSST comprendra probablement également plusieurs nouvelles planètes naines – y compris, possiblement, 2026 ED138. Car l’objet existe bel et bien : Holman et son collègue Mario Jurić, qui travaille à l’Université de Washington, sont les principaux scientifiques qui étudient notre système solaire avec cet outil.
C’est à eux qu’on doit la découverte de 2026 ED138, 30 fois en 20 nuits entre le 4 mars et le 11 juillet de cette année.
 
Et des recherches plus approfondies ont révélé que la Dark Energy Camera (DEC), un instrument du télescope Víctor M. Blanco de 4 mètres à l’Observatoire interaméricain Cerro Tololo au Chili, a également repéré 2026 ED138.
En effet, les observations du DEC sur l’objet remontent à 2016.
Plus aucun doute, les données montrent l’orbite de 2026 ED138 autour de notre étoile commune, le soleil, est inclinée d’environ 25 degrés par rapport au plan du système solaire.
Sa mise en orbite résulte probablement d’une interaction gravitationnelle avec Neptune, ce qui l’a déstabilisé, selon les scientifiques.
 
« 2026 ED138 » se situe actuellement à environ 46 unités astronomiques (UA) du soleil. (Un UA correspond à la distance Terre-Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres). Cela la place au-delà de la distance moyenne de Pluton au soleil, qui est d’environ 40 UA.
Mais il reste cependant beaucoup à apprendre sur cet objet.
Par exemple, nous ne saurons pas si c’est une planète naine tant que les astronomes n’auront pas déterminé sa taille. Et cela nécessitera des observations en lumière infra-rouge, la plage de longueurs d’onde pour laquelle le télescope spatial James Webb de la NASA est optimisé.
« Si elle est confirmée comme planète naine, ED138 rejoindrait une toute petite famille de mondes », a déclaré Holman.
« Rubin va imager tout le ciel du Sud encore et encore pendant 10 ans, donc tous ceux qui se cachent aux endroits où les relevés précédents ont été ignorés sont maintenant à portée » s’emballe à juste titre le chercheur.
 
En attendant, je me sens moins seul avec cette nouvelle planète à l’inventaire de notre cosmos proche.
Pas vous ?
Mais ce n’est pas tout pour la semaine…
 
II – Il est une question qui reçoit enfin une réponse.
 
Ça n’a rien à voir avec ce qui précède (quoique…), mais pourquoi un matériau est-il beaucoup plus costaud à petite qu’à grande échelle ?
Certes, on m’a toujours dit que « tout ce qui est petit est mignon ».
Et effectivement, il est plus rare d’entendre dire que ce qui est plus petit est plus costaud !
Et pourtant c’est ce qu’il semble se passer pour de nombreux matériaux si on diminue leurs dimensions jusqu’à quelques dizaines de nanomètres (un milliardième de mètre).
Des expériences et des simulations numériques montrent en effet que la résistance mécanique peut augmenter d’un facteur mille à ces échelles.
Et j’ai cherché depuis des années l’explication de ce paradoxe.
 
Pour l’avoir trouvé, il m’a fallu revenir aux principes de base. Si on compresse un matériau, il se déforme généralement avec une amplitude faible et de manière élastique, c’est-à-dire réversible. Toutefois, au-delà d’un certain niveau de contrainte mécanique exercée, la déformation devient plastique donc irréversible.
Ce seuil de résistance mécanique maximal dépend bien évidemment du type de matériau. L’acier est ainsi notoirement plus résistant que du plomb, et une pierre que du polystyrène.
Or, on m’a appris sur les bancs de la faculté de droit de Paris-Assas que physiquement, cette résistance est équivalente à une pression, laquelle s’exprime en pascal (Pa) dans le système d’unités international.
Par exemple, la pression maximale que peut supporter un métal comme l’aluminium est une vingtaine de mégapascals, soit 2×10⁷ Pa.
Ainsi, en supposant qu’on puisse faire tenir un éléphant de 3 tonnes sur la face d’un dé de 1 cm de côté (ce qui est hautement hypothétique, mes profs de fac en convenaient), la pression exercée sur ce dernier sera de 300 mégapascals (soit 3×10⁸ Pa).
Si le dé est en aluminium, il sera donc déformé plastiquement (irréversiblement).
Par contre, la pression exercée par un avion de 400 tonnes sur un plot de 1 mètre de côté ne sera que de 4 mégapascals, soit en deçà de la résistance maximale de l’aluminium.
En revanche, c’est suffisant pour claquer un pneu du Concorde lancé à vive allure au décollage sur une piste de « Roissy-en-Gauloisie » dont les débris iront péter un réservoir de kérosène mettant fin prématurément au vol qui débutait.
Ainsi, si on pouvait faire reposer la plus haute tour du monde, le Burj Khalifa, et ses 500.000 tonnes sur ce plot, la pression exercée de 5 gigapascals (soit 5×10⁹ Pa) le transformera en galette s’il est en aluminium (ou pour tout autre métal d’ailleurs).
 
Ces quelques exemples appartiennent au monde macroscopique, celui à notre échelle.
La situation change radicalement lorsqu’on diminue les dimensions caractéristiques de plusieurs ordres de grandeur, pour arriver dans le monde nanométrique.
Des expériences récentes ainsi que de nombreuses simulations numériques ont montré que les résistances mécaniques maximales y étaient fortement augmentées. Par exemple, on estime que des nanoparticules d’aluminium de quelques dizaines de nanomètres de diamètre peuvent supporter des pressions maximales de 15 à 25 gigapascals (soit 1,5 à 2,5×10¹⁰ Pa) au cours de compressions, soit environ mille fois plus que l’aluminium dans le monde macroscopique !
C’est bien ce qui m’intriguait déjà en cours de droit administratif prodigués par le doyen Vedel…
Or, l’explication de ce phénomène apparaît lorsqu’on examine comment les matériaux sont structurés aux différentes échelles, vient-on de m’expliquer.
Malgré son apparence uniforme à l’échelle macroscopique, un métal pur est constitué de grains cristallins faisant généralement de 10 à 100 micromètres (soit 10^-5 à 10^-4 m), de l’ordre de grandeur de l’épaisseur d’un cheveu.
 
Ces grains, aux orientations cristallographiques variables, sont connectés entre eux par des joints de différentes natures structurales et/ou chimiques.
Les régions à proximité de ces joints sont des endroits privilégiés pour des réorganisations structurales particulières ou des cavités.
Et si on se focalisait sur un grain en particulier et que l’on réduit l’échelle d’observation bien en dessous du micromètre, on peut s’apercevoir que l’arrangement cristallin est loin d’être parfait, avec la présence de différents types de défauts ponctuels (lacunes, interstitiels, impuretés chimiques) ou étendus (dislocations, macles, cavités, inclusions diverses, etc.).
Or, ces défauts peuvent également se retrouver en concentration plus ou moins importante au niveau des joints de grains.
 
Et lorsque le matériau macroscopique est soumis à une pression supérieure à la résistance mécanique maximale, de multiples mécanismes peuvent s’activer à différentes échelles pour atténuer la contrainte subie. Ceux-ci peuvent se situer au niveau des grains, lesquels peuvent se déplacer et tourner les uns vis-à-vis des autres. Les cavités et les phases présentes aux joints peuvent également évoluer. Au sein des grains, les dislocations, qui sont un des principaux vecteurs de la déformation plastique dans les métaux, peuvent se déplacer, et interagir entre elles, ainsi qu’avec les autres défauts ponctuels ou étendus et les joints de grains.
Et ces mécanismes sont activés pour des contraintes allant généralement de quelques mégapascals à la centaine de mégapascals (soit bien en deçà des 15 à 25 gigapascals évoqués précédemment), et gouvernent donc les propriétés mécaniques des matériaux à notre échelle.
 
Revenons maintenant à nos nanoparticules de quelques dizaines de nanomètres. Des tailles aussi petites correspondent à une infime portion d’un grain, et la probabilité d’y trouver des défauts ponctuels et étendus y est statistiquement très faible. De plus, même si de rares défauts étaient créés lors de leur synthèse, les surfaces des nanoparticules sont des pièges efficaces pour les éliminer.
Et si on fait abstraction des surfaces, les nanoparticules sont donc souvent d’une pureté structurale et chimique sans égale !
Par conséquent, en l’absence de joints de grains et de défauts, les mécanismes cités ci-dessus qui permettent la déformation plastique à faible contrainte sont donc essentiellement désactivés dans les nanoparticules.
Logique…
Et c’est ce qui explique pourquoi ces dernières vont pouvoir supporter des pressions bien supérieures à celle du matériau macroscopique avant de se déformer de manière irréversible elles aussi.
 
C’est un peu comme mon prof de droit civil qui n’admettait pas que la paternité d’un enfant pouvait être établi par un examen de son ADN… Il faut dire qu’on était au début de cette pratique qui pourtant commençait à être retenue par la Cour de cassation en matière pénale… d’après mon professeur de la matière Jacques Léauté (spécialiste de l’alcoolémie au volant… et ailleurs).
La question suivante qui vient à l’esprit, c’est comment ces nanoparticules quasi parfaites finissent-elle par se déformer ?
Eh bien les simulations numériques et les expériences montrent que pour les déformer plastiquement, il est nécessaire d’atteindre les conditions permettant d’y créer ex nihilo des défauts étendus comme les dislocations.
Et que ceci n’est possible que si on réussit à accumuler une quantité importante d’énergie élastique au sein de la nanoparticule, grâce à des pressions de compression élevées par exemple !
Ceci explique pourquoi il est nécessaire d’appliquer des pressions supérieures à la dizaine de gigapascals pour déformer plastiquement les nanoparticules de dimensions nanométriques…
Logique, vous dis-je.
 
En résumé, à notre échelle, les propriétés mécaniques des matériaux sont essentiellement gouvernées par la microstructure en grains et les multitudes d’imperfections structurales et chimiques. Et la résistance mécanique extraordinaire des nanoparticules s’explique a contrario par l’absence de toutes ces imperfections.
On fera donc des matériaux encore plus résistants quand ils seront assemblés molécules par molécules !
C’est un peu l’idée qui transparaît dans mon roman où j’invente le monocristal de technétium, et la matière miracle du neutronium : Il me fallait bien permettre à « Charlotte » ses voyages temporels jusqu’au fin fond de l’univers sans être totalement disloqué.
J’en conclue, comme ce que mon « Papa à moâ » (celui qui me fait encore frémir quand je l’évoque) m’en disait, à savoir que le droit mène à tout…
À condition d’en sortir !
 
Je vous souhaite un très bon début de semaine à toutes et tous…
 
I³
 
Pour mémoire (n’en déplaise à « Pal-Poux-tine ») : LE PRÉSENT BILLET A ENCORE ÉTÉ RÉDIGÉ PAR UNE PERSONNE « NON RUSSE » ET MIS EN LIGNE PAR UN MÉDIA DE MASSE « NON RUSSE », REMPLISSANT DONC LES FONCTIONS D’UN AGENT « NON RUSSE » !
Post-scriptum : Alexeï Navalny est mort en détention pour ses opinions politiques. Les Russes se condamnent à perpétuité à en supporter toute la honte !
Постскриптум: Алексей Навальный умер в заключении за свои политические взгляды. Россияне обрекают себя на всю жизнь нести весlь позор!
Pétition · Renommez la rue de l’ambassade de Russie à Paris en rue Alexeï Navalny - France · Change.org