Astronomie

Corps interstellaires

Corps interstellaires


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Un soleil pourrait-il émettre un gros morceau de matière qui échappe à sa gravité et pourrait éventuellement atteindre un autre système solaire ? Et quel serait l'effet si un objet de la taille d'une planète atteignait notre système solaire et entrait en orbite autour de notre soleil ?


Le soleil ne pouvait pas. Le soleil émet de la lumière et un vent solaire. Il n'émet pas de morceaux de matière solide. Il est possible qu'un petit corps, comme une comète, obtienne une fronde autour d'une planète et soit éjecté. Au début du système solaire, lorsque les orbites des planètes étaient instables, il est possible que des corps plus gros aient été éjectés du système solaire. On pense qu'il existe des planètes voyous, loin de toute étoile. Certains plus gros que Jupiter.

Si une planète voyou entrait dans notre système solaire, elle tomberait vers le soleil, dépasserait le soleil et repartirait. Il est possible qu'elle interagisse avec l'une des autres planètes et entre dans une longue orbite elliptique. Ce serait très mauvais. Un objet de la taille d'une planète sur une orbite instable n'est pas le genre de chose que vous voulez dans votre système solaire. Nous n'aurions qu'à espérer qu'il ne se soit jamais suffisamment rapproché de la Terre pour l'affecter.

Une planète voyou pourrait déformer considérablement l'orbite de la Terre, et si elle entrait en collision avec la Terre, suffisamment d'énergie serait libérée pour faire fondre toute la surface. Heureusement, les planètes voyous sont suffisamment rares pour que l'on ne s'attende pas à ce qu'elles entrent dans le système solaire avant très très longtemps.


L'objet interstellaire Oumuamua pourrait être un corps riche en glace en hydrogène

Dans un article à paraître dans le Lettres de revues astrophysiques, des astronomes de l'Université de Chicago et de l'Université de Yale montrent que les propriétés étranges d'Oumuamua, un objet en forme de cigare d'origine extrasolaire récemment découvert, peuvent s'expliquer s'il contenait une fraction importante d'hydrogène moléculaire congelé.

Cette impression d'artiste montre le premier objet interstellaire 'Oumuamua. Crédit image : M. Kornmesser / ESO.

« Oumuamua a été détectée pour la première fois par le télescope Pan-STARRS 1 de l'Université d'Hawaï en octobre 2017, plus d'un mois après avoir dépassé son point le plus proche du Soleil.

Des observations détaillées ultérieures menées par plusieurs télescopes spatiaux et terrestres ont détecté la lumière du soleil réfléchie par la surface de l'objet.

De grandes variations dans sa luminosité suggèrent que ‘Oumuamua est très allongé et jusqu'à 275 m (900 pieds) dans sa dimension la plus longue.

L'objet a également connu une accélération faible mais persistante qui ne pouvait pas être expliquée simplement par l'attraction gravitationnelle du Soleil.

Les théories sur son origine incluent tout, d'un fragment planétaire à une sonde lumineuse extraterrestre.

"Nous avons développé une théorie qui explique toutes les propriétés étranges d'Oumuamua", a déclaré le professeur Gregory Laughlin de l'Université de Yale.

« Nous montrons qu'il était probablement composé de glace d'hydrogène. Il s'agit d'un nouveau type d'objet, mais il semble qu'il puisse y en avoir beaucoup plus à l'avenir. »

Bien que l'hydrogène soit l'élément le plus répandu dans l'Univers, il se trouve rarement sous forme solide, ce qui nécessite des températures extrêmement froides. L'hydrogène gelé offre cependant un mécanisme d'accélération convaincant.

« Alors que 'Oumuamua passait près du Soleil et recevait sa chaleur, la fonte de l'hydrogène aurait rapidement bouilli sur la surface glacée, fournissant l'accélération observée et vantant également 'Oumuamua jusqu'à sa forme étrange et allongée, un peu comme un pain de savon. devient un mince ruban après de nombreuses utilisations sous la douche », a déclaré le professeur Laughlin.

Lui et son collègue, le Dr Darryl Seligman de l'Université de Chicago, théorisent que des objets riches en glace d'hydrogène peuvent potentiellement se former dans les noyaux denses des nuages ​​​​moléculaires qui imprègnent la Voie lactée et donnent naissance à de nouvelles étoiles et systèmes planétaires.

"Si l'accélération anormale d'Oumuamua provenait de la sublimation de la glace d'hydrogène, il est probable qu'une grande population d'objets similaires existe", ont déclaré les astronomes.

"Notre estimation de la masse initiale d'Oumuamua suggère donc une masse totale d'une masse terrestre de corps riches en hydrogène par étoile."

"Une mer galactique d'objets de taille planétésimale non liée a des conséquences potentielles sur la formation d'étoiles et de planètes, et les membres de la population seront facilement détectables avec le prochain grand télescope d'enquête synoptique", ont-ils ajouté.

« La mission d'interception de comètes proposée par l'ESO sera en outre bien placée pour fournir in situ études."

Darryl Seligman et Gregory Laughlin. 2020. Preuve que 1I/2017 U1 (‘Oumuamua) était composé de glace d'hydrogène moléculaire. ApJL, sous presse arXiv : 2005.12932


20.1 Le milieu interstellaire

Les astronomes se réfèrent à tout le matériel entre les étoiles comme interstellaire matière l'ensemble de la matière interstellaire est appelé le milieu interstellaire (ISM). Une partie de la matière interstellaire est concentrée en nuages ​​géants, dont chacun est connu sous le nom de nébuleuse (pluriel « nébuleuses », latin pour « nuages ​​»). Les nébuleuses les plus connues sont celles que l'on peut voir briller ou réfléchir la lumière visible. Il y a de nombreuses photos de celles-ci dans ce chapitre.

Les nuages ​​interstellaires ne durent pas toute la vie de l'univers. Au lieu de cela, ils sont comme des nuages ​​sur Terre, se déplaçant constamment, fusionnant les uns avec les autres, grandissant ou se dispersant. Certaines deviennent suffisamment denses et massives pour s'effondrer sous leur propre gravité, formant de nouvelles étoiles. Lorsque les étoiles meurent, elles éjectent à leur tour une partie de leur matière dans l'espace interstellaire. Ce matériau peut alors former de nouveaux nuages ​​et recommencer le cycle.

Environ 99% de la matière entre les étoiles est sous la forme d'un gaz- c'est-à-dire qu'il se compose d'atomes ou de molécules individuels. Les éléments les plus abondants dans ce gaz sont l'hydrogène et l'hélium (dont nous avons vu qu'ils sont aussi les éléments les plus abondants dans les étoiles), mais le gaz comprend également d'autres éléments. Une partie du gaz se présente sous la forme de molécules, des combinaisons d'atomes. Le 1% restant du matériau interstellaire est constitué de particules solides congelées constituées de nombreux atomes et molécules appelés grains interstellaires ou de la poussière interstellaire (Figure 20.2). Un grain de poussière typique se compose d'un noyau de matériau rocheux (silicates) ou de graphite entouré d'un manteau de glaces. L'eau, le méthane et l'ammoniac sont probablement les glaces les plus abondantes.

Si tout le gaz interstellaire à l'intérieur de la Galaxie se répandait en douceur, il n'y aurait qu'environ un atome de gaz par cm 3 dans l'espace interstellaire. (En revanche, l'air de la pièce où vous lisez ce livre contient environ 10 19 atomes par cm 3 .) Les grains de poussière sont encore plus rares. Un km 3 d'espace ne contiendrait que quelques centaines à quelques milliers de minuscules grains, chacun typiquement moins d'un dix-millième de millimètre de diamètre. Ces chiffres ne sont cependant que des moyennes, car le gaz et la poussière sont répartis de manière inégale et irrégulière, tout comme la vapeur d'eau dans l'atmosphère terrestre est souvent concentrée dans les nuages.

Dans certains nuages ​​interstellaires, la densité du gaz et de la poussière peut dépasser la moyenne jusqu'à mille fois ou plus, mais même cette densité est plus proche du vide que tout ce que nous pouvons faire sur Terre. Pour montrer ce que nous voulons dire, imaginons un tube d'air vertical allant du sol au sommet de l'atmosphère terrestre avec une section transversale de 1 mètre carré. Prolongons maintenant le tube de même taille du sommet de l'atmosphère jusqu'au bord de l'univers observable, à plus de 10 milliards d'années-lumière. Aussi long qu'il soit, le second tube contiendrait encore moins d'atomes que celui de l'atmosphère de notre planète.

Tandis que le densité de matière interstellaire est très faible, le volume d'espace dans lequel se trouve cette matière est énorme, et donc son le total Masse est substantielle. Pour comprendre pourquoi, il faut garder à l'esprit que les étoiles n'occupent qu'une infime fraction du volume de la Voie lactée. Par exemple, il ne faut à la lumière que quatre secondes environ pour parcourir une distance égale au diamètre du Soleil, mais plus de quatre années voyager du Soleil à l'étoile la plus proche. Même si les espaces parmi les étoiles sont peu peuplés, il y a beaucoup d'espace là-bas !

Les astronomes estiment que la masse totale de gaz et de poussière dans la Voie lactée est égale à environ 15 % de la masse contenue dans les étoiles. Cela signifie que la masse de la matière interstellaire dans notre Galaxie équivaut à environ 10 milliards de fois la masse du Soleil. Il y a beaucoup de matière première dans la Galaxie pour créer des générations de nouvelles étoiles et planètes (et peut-être même des étudiants en astronomie).

Exemple 20.1

Estimation de la masse interstellaire

Vous devez vous rappeler d'utiliser des unités cohérentes, telles que les mètres et les kilogrammes. Nous supposerons que notre Galaxie a la forme d'un cylindre le volume d'un cylindre est égal à l'aire de sa base multipliée par sa hauteur

R est le rayon du cylindre et h est sa hauteur.

Supposons que la densité moyenne d'hydrogène gazeux dans notre Galaxie soit d'un atome par cm 3 . Chaque atome d'hydrogène a une masse de 1,7 × 10 −27 kg. Si la Galaxie est un cylindre d'un diamètre de 100 000 années-lumière et d'une hauteur de 300 années-lumière, quelle est la masse de ce gaz ? Combien d'étoiles de masse solaire (2,0 × 10 30 kg) pourraient être produites à partir de cette masse de gaz si elles étaient toutes transformées en étoiles ?

Solution

La masse totale est donc

Cela suffit pour faire

étoiles égales en masse au Soleil. Cela représente environ 2 milliards d'étoiles.

Vérifiez votre apprentissage

Répondre:

Bases de l'astronomie

Nommer les nébuleuses

En regardant les légendes de certaines des photographies spectaculaires de ce chapitre et de La Naissance des étoiles et de la découverte des planètes hors du système solaire, vous remarquerez la variété des noms donnés à la nébuleuse e. Quelques-uns, qui dans les petits télescopes ressemblent à quelque chose de reconnaissable, sont parfois nommés d'après les créatures ou les objets auxquels ils ressemblent. Les exemples incluent les nébuleuses du crabe, de la tarentule et du trou de serrure. Mais la plupart n'ont que des nombres qui sont des entrées dans un catalogue d'objets astronomiques.

Le catalogue de nébuleuses (ainsi que d'amas d'étoiles et de galaxies) le plus connu a peut-être été compilé par l'astronome français Charles Messier (1730-1817). La passion de Messier était la découverte des comètes, et son dévouement à cette cause lui a valu le surnom de « La comète furet » du roi Louis XV. Lorsque les comètes sont vues pour la première fois se diriger vers le Soleil, elles ressemblent à de petites taches de lumière floues dans de petits télescopes, elles sont faciles à confondre avec des nébuleuses ou avec des groupements de nombreuses étoiles si éloignées que leur lumière est toute mélangée. Maintes et maintes fois, le cœur de Messier bondit alors qu'il pensait avoir découvert l'une de ses précieuses comètes, seulement pour découvrir qu'il avait "simplement" observé une nébuleuse ou un amas.

Frustré, Messier a entrepris de cataloguer la position et l'apparence de plus de 100 objets qui pourraient être confondus avec des comètes. Pour lui, cette liste n'était qu'un outil dans le travail bien plus important de la chasse aux comètes. Il serait très surpris s'il revenait aujourd'hui pour découvrir que plus personne ne se souvient de ses comètes, mais son catalogue de "choses floues qui ne sont pas des comètes" est encore largement utilisé. Lorsque la figure 20.2 fait référence à M4, elle désigne la quatrième entrée de la liste de Messier. Visitez https://www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-messier-catalog pour une galerie d'objets M photographiés avec le télescope spatial Hubble.

Une liste beaucoup plus complète a été compilée sous le titre de Nouveau Catalogue Général (MBAC) des nébuleuses et des amas d'étoiles en 1888 par John Dreyer, travaillant à l'observatoire d'Armagh, en Irlande. Il a basé sa compilation sur le travail de William Herschel et de son fils John, ainsi que de nombreux autres observateurs qui les ont suivis. Avec l'ajout de deux autres listes (appelées le Index des catalogues), la compilation de Dreyer comprend finalement 13 000 objets. Les astronomes d'aujourd'hui utilisent encore ses numéros NGC pour désigner la plupart des nébuleuses et des groupes d'étoiles.


La nouvelle théorie de la formation explique le mystérieux objet interstellaire 'Oumuamua

Cette illustration montre le processus de perturbation des marées qui peut donner naissance à des objets de type 'Oumuamua. Crédit : NAOC/Y. Zhang

Depuis sa découverte en 2017, un air de mystère a entouré le premier objet interstellaire connu à visiter notre système solaire, un corps allongé en forme de cigare nommé 'Oumuamua (hawaïen pour "un messager de loin arrivant le premier").

Comment s'est-il formé et d'où vient-il ? Une nouvelle étude publiée le 13 avril dans Astronomie de la nature offre une première réponse globale à ces questions.

Le premier auteur Yun Zhang des observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences et le coauteur Douglas NC Lin de l'Université de Californie à Santa Cruz, ont utilisé des simulations informatiques pour montrer comment des objets comme 'Oumuamua peuvent se former sous l'influence des forces de marée comme celles ressenties. par les océans de la Terre. Leur théorie de la formation explique toutes les caractéristiques inhabituelles d'Oumuamua.

"Nous avons montré que" des objets interstellaires de type Oumuamua peuvent être produits par une fragmentation étendue des marées lors de rencontres rapprochées de leurs corps parents avec leurs étoiles hôtes, puis éjectés dans l'espace interstellaire ", a déclaré Lin, professeur émérite d'astronomie et d'astrophysique à l'UC Santa Cruz .

Découvert le 19 octobre 2017 par le Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System 1 (Pan-STARRS1) à Hawaï, 'Oumuamua ne ressemble absolument à rien d'autre dans notre système solaire, selon Zhang. Sa surface sèche, sa forme inhabituellement allongée et ses mouvements déroutants ont même conduit certains scientifiques à se demander s'il s'agissait d'une sonde extraterrestre.

"C'est vraiment un objet mystérieux, mais certains signes, comme ses couleurs et l'absence d'émission radio, indiquent qu'Oumuamua est un objet naturel", a déclaré Zhang.

"Notre objectif est de proposer un scénario complet, basé sur des principes physiques bien compris, pour rassembler tous les indices alléchants", a déclaré Lin.

Un objet de type 'Oumuamua produit par une simulation du scénario de perturbation des marées proposé par Zhang et Lin. Crédit : NAOC/Y. Zhang (antécédents : ESO/M. Kornmesser)

Les astronomes s'attendaient à ce que le premier objet interstellaire qu'ils détectent soit un corps glacé comme une comète. Les objets glacés comme ceux qui peuplent le nuage d'Oort, un réservoir de comètes aux confins de notre système solaire, évoluent à de très grandes distances de leurs étoiles hôtes, sont riches en substances volatiles et sont souvent éjectés de leurs systèmes hôtes par des interactions gravitationnelles. Ils sont également très visibles en raison de la sublimation de composés volatils, qui crée le coma (ou "queue") d'une comète lorsqu'elle est réchauffée par le soleil. « L'apparence sèche d'Oumuamua, cependant, est similaire à celle des corps rocheux comme les astéroïdes du système solaire, indiquant un scénario d'éjection différent.

D'autres chercheurs ont calculé qu'il doit y avoir une population extrêmement importante d'objets interstellaires comme 'Oumuamua. "La découverte d'Oumuamua implique que la population d'objets interstellaires rocheux est beaucoup plus importante que nous ne le pensions auparavant", a déclaré Zhang. "En moyenne, chaque système planétaire devrait éjecter au total environ cent mille milliards d'objets comme 'Oumuamua. Nous devons construire un scénario très commun pour produire ce genre d'objet."

Lorsqu'un corps plus petit passe très près d'un corps beaucoup plus gros, les forces de marée du plus gros corps peuvent déchirer le plus petit, comme cela est arrivé à la comète Shoemaker-Levy 9 lorsqu'elle s'est approchée de Jupiter. Les processus de perturbation des marées peuvent éjecter des débris dans l'espace interstellaire, ce qui a été suggéré comme une origine possible pour 'Oumuamua. Mais si un tel processus pouvait expliquer les caractéristiques déroutantes de 'Oumuamua restait très incertain.

Zhang et Lin ont effectué des simulations informatiques à haute résolution pour modéliser la dynamique structurelle d'un objet volant à proximité d'une étoile. Ils ont découvert que si l'objet s'approche suffisamment de l'étoile, l'étoile peut le déchirer en fragments extrêmement allongés qui sont ensuite éjectés dans l'espace interstellaire.

"La forme allongée est plus convaincante lorsque nous considérons la variation de la résistance du matériau lors de la rencontre stellaire. Le rapport entre l'axe long et l'axe court peut être encore supérieur à dix pour un", a déclaré Zhang.

La modélisation thermique des chercheurs a montré que la surface des fragments résultant de la perturbation du corps initial fondrait à très courte distance de l'étoile et se recondenserait à des distances plus grandes, formant ainsi une croûte cohésive qui assurerait la stabilité structurelle de la forme allongée. .

"La diffusion de la chaleur pendant le processus de perturbation des marées stellaires consomme également de grandes quantités de substances volatiles, ce qui explique non seulement les couleurs de surface d'Oumuamua et l'absence de coma visible, mais élucide également la sécheresse inférée de la population interstellaire", a déclaré Zhang. "Néanmoins, certains volatiles à haute température de sublimation enfouis sous la surface, comme la glace d'eau, peuvent rester sous une forme condensée."

Vue d'artiste de 'Oumuamua. Crédit : ESO/M. Kornmesser

Les observations de 'Oumuamua n'ont montré aucune activité cométaire, et seule la glace d'eau est une source de dégazage possible pour expliquer son mouvement non gravitationnel. Si 'Oumuamua était produit et éjecté par le scénario de Zhang et Lin, beaucoup de glace d'eau résiduelle pourrait être activée lors de son passage dans le système solaire. Le dégazage résultant provoquerait des accélérations qui correspondent à la trajectoire de type comète de 'Oumuamua.

"Le scénario de fragmentation des marées fournit non seulement un moyen de former un seul 'Oumuamua, mais tient également compte de la vaste population d'objets interstellaires de type astéroïde", a déclaré Zhang.

Les calculs des chercheurs démontrent l'efficacité des forces de marée pour produire ce genre d'objet. Des progéniteurs possibles, y compris des comètes à longue période, des disques de débris et même des super-Terres, pourraient être transformés en pièces de la taille d'Oumuamua lors de rencontres stellaires.

Ce travail soutient les estimations d'une grande population d'objets interstellaires de type 'Oumuamua. Ces objets pouvant traverser les domaines des zones habitables, la possibilité qu'ils puissent transporter de la matière capable de générer la vie (appelée panspermie) ne peut être exclue. "C'est un domaine très nouveau. Ces objets interstellaires pourraient fournir des indices essentiels sur la façon dont les systèmes planétaires se forment et évoluent", a déclaré Zhang.

Vue d'artiste de la formation d'Oumuamua. Crédit : YU Jingchuan du Planétarium de Pékin

Selon Lin, "'Oumuamua n'est que la pointe de l'iceberg. Nous prévoyons que de nombreux autres visiteurs interstellaires présentant des caractéristiques similaires seront découverts lors d'observations futures avec le prochain observatoire Vera C. Rubin."

L'astronome de l'Académie navale des États-Unis, Matthew Knight, qui est co-responsable de l'équipe de l'Institut international des sciences spatiales d'Oumuamua et n'a pas participé à la nouvelle étude, a déclaré que ce travail "fait un travail remarquable en expliquant une variété de propriétés inhabituelles d'Oumuamua avec un modèle unique et cohérent."

"Au fur et à mesure que de futurs objets interstellaires seront découverts dans les années à venir, il sera très intéressant de voir si l'un d'eux présente des propriétés similaires à celles d'Oumuamua. Si tel est le cas, cela peut indiquer que les processus décrits dans cette étude sont répandus", a déclaré Knight.


Corps interstellaires provenant d'au-delà de notre système solaire

Étonnamment, pas un mais deux astéroïdes interstellaires ont été détectés dans notre système solaire depuis 2017.

Le premier a reçu le nom hawaïen « Oumuamua, qui signifie « messager de loin », après sa découverte par l'astronome canadien Robert Weryk. Le second, 2I/Borisov, a été nommé en l'honneur de son découvreur Gennadiy Borisov.

Paul Wiegert de l'Institute for Earth & Space Exploration de l'Université Western retrace maintenant les origines de ces corps qui voyagent loin avec son ancien étudiant de premier cycle Tim Hallatt, l'auteur principal de l'article, maintenant étudiant diplômé à l'Université McGill.

Les résultats préliminaires de l'équipe dirigée par l'Occident ont été soumis aujourd'hui à Astronomical Journal.

"Notre système solaire est grand. Il contient toutes les planètes et tous les astéroïdes, partout où nous sommes allés ou où nous avons envoyé un vaisseau spatial", explique Hallatt. "Mais notre galaxie est vraiment vaste. Elle est plus de 100 000 fois plus grande que notre système solaire. La Voie lactée contient toutes les étoiles que nous pouvons voir par une nuit claire ainsi que leurs systèmes solaires. Lorsqu'un visiteur de la galaxie la plus large passe par notre système, nous savons que nous avons une opportunité sans précédent d'étudier quelque chose de spécial."

La galaxie plus large compte plus de 100 milliards d'étoiles, il n'est donc pas facile de déterminer le point d'origine des invités interstellaires. La manière exacte dont ils se forment reste inconnue. Mais en retraçant leur mouvement dans le temps, il est possible, au moins en principe, de déterminer leur origine.

C'est ce que font Wiegert et Hallatt. Ils ont commencé le projet en enquêtant sur notre premier invité interstellaire 'Oumuamua et ont déterminé qu'en raison de sa vitesse relativement faible par rapport à notre galaxie, il pourrait en fait être assez jeune - astronomiquement parlant.

"Jeune ici signifie moins de 100 millions d'années. Pas jeune en termes humains, mais c'est peu de temps par rapport à l'âge de notre galaxie, qui est estimée 100 fois plus vieille à 10 milliards d'années", explique Hallatt.

2I/Borisov a fait partie de l'étude après son apparition inattendue plus tôt cette année, bien qu'il soit probablement beaucoup plus ancien que 'Oumuamua, ce qui le rend beaucoup plus difficile à retracer. Bien que les mouvements continus des habitants de notre galaxie aient jusqu'à présent rendu impossible la détermination du point d'origine précis d'Oumuamua, Hallatt et Wiegert ont pu calculer que l'origine devrait se situer dans notre voisinage galactique local et relativement facile à étudier au télescope, ne serait-ce que pourrait être trouvé.

"Être capable d'étudier le système d'origine de ces voyageurs fournirait une multitude d'indices", déclare Wiegert, professeur au département de physique et d'astronomie de Western. "Bien que leur origine reste insaisissable, nous nous rapprochons progressivement du filet. Ce n'est qu'une question de temps avant que ces voyageurs ne révèlent leur secret."


La science de « interstellaire » expliquée (infographie)

Le film "Interstellar" s'appuie sur de la vraie science pour bon nombre de ses visuels époustouflants. Le physicien Kip Thorne, un expert des trous noirs et des trous de ver, a fourni les calculs que les artistes des effets spéciaux ont transformés en magie cinématographique.

La destination du vaisseau spatial Endurance est Gargantua, un trou noir supermassif fictif avec une masse 100 millions de fois celle du soleil. Il se trouve à 10 milliards d'années-lumière de la Terre et est orbité par plusieurs planètes. Gargantua tourne à 99,8% de la vitesse de la lumière.

Le disque d'accrétion de Gargantua contient du gaz et de la poussière avec la température de la surface du soleil. Le disque fournit de la lumière et de la chaleur aux planètes de Gargantua.

L'apparence complexe du trou noir dans le film est due au fait que l'image du disque d'accrétion est déformée par la lentille gravitationnelle en deux images : une en boucle sur le trou noir et l'autre en dessous.

Une caractéristique des équations d'Einstein est que le temps passe plus lentement dans les champs de gravité plus élevés. Ainsi, sur une planète en orbite près d'un trou noir, une horloge tourne beaucoup plus lentement que sur un vaisseau spatial en orbite plus loin.

Notre univers tridimensionnel peut être considéré comme une membrane plate (ou "brane") flottant dans un vide quadridimensionnel appelé "Bulk". La présence de masse déforme la membrane comme s'il s'agissait d'une feuille de caoutchouc.

Si suffisamment de masse est concentrée en un point, une singularité se forme. Les objets se rapprochant de la singularité traversent un horizon événementiel dont ils ne peuvent jamais revenir. Si deux singularités dans des endroits éloignés pouvaient être fusionnées, un tunnel de trou de ver à travers le Bulk pourrait être formé. Cependant, de tels trous de ver ne peuvent pas se former naturellement.

Les êtres capables de contrôler la gravité et de voyager à travers le Bulk pourraient créer des trous de ver et traverser l'espace beaucoup plus rapidement que la lumière.

Dans les diagrammes en deux dimensions, la bouche du trou de ver est représentée par un cercle. Vu en personne, un trou de ver serait une sphère. Une vue gravitationnellement déformée de l'espace de l'autre côté peut être vue sur la surface de la sphère.

Le trou de ver du film mesure 2 kilomètres de diamètre et 10 milliards d'années-lumière de long.


Molécule chirale détectée dans l'espace interstellaire

Une équipe de scientifiques utilisant des radiotélescopes hautement sensibles a découvert la première molécule chirale organique complexe dans l'espace interstellaire. La molécule, l'oxyde de propylène (CH3 CHOCH 2), a été trouvé près du centre de notre Galaxie dans un énorme nuage de poussière et de gaz en formation d'étoiles connu sous le nom de Sagittaire B2 (Sgr B2).

La recherche a été entreprise principalement avec le télescope Green Bank ( GBT ) de la National Science Foundation en Virginie-Occidentale dans le cadre de la Prebiotic Interstellar Molecular Survey. Des observations supplémentaires à l'appui ont été prises avec le radiotélescope de Parkes en Australie.

“C'est la première molécule détectée dans l'espace interstellaire qui possède la propriété de chiralité, ce qui en fait un bond en avant dans notre compréhension de la façon dont les molécules prébiotiques sont fabriquées dans l'Univers et des effets qu'elles peuvent avoir sur les origines de la vie,“ 8221, a déclaré Brett McGuire, chimiste et boursier postdoctoral Jansky au National Radio Astronomy Observatory (NRAO) à Charlottesville, en Virginie.

"L'oxyde de propylène est l'une des molécules les plus complexes et structurellement complexes détectées jusqu'à présent dans l'espace", a déclaré Brandon Carroll, étudiant diplômé en chimie au California Institute of Technology de Pasadena. « La détection de cette molécule ouvre la porte à d'autres expériences pour déterminer comment et où la main moléculaire émerge et pourquoi une forme peut être légèrement plus abondante que l'autre. »

McGuire et Carroll partagent la première paternité d'un article publié dans la revue Science. Ils présentent également leurs résultats lors de la réunion de l'American Astronomical Society à San Diego, en Californie.

Chaque être vivant sur Terre utilise une et une seule main de nombreux types de molécules chirales. Ce trait, appelé homochiralité, est essentiel à la vie et a des implications importantes pour de nombreuses structures biologiques, y compris la double hélice de l'ADN. Les scientifiques ne comprennent pas encore comment la biologie en est venue à s'appuyer sur une main plutôt que sur l'autre. La réponse, spéculent les chercheurs, pourrait être trouvée dans la manière dont ces molécules se forment naturellement dans l'espace avant d'être incorporées dans les astéroïdes et les comètes et plus tard déposées sur de jeunes planètes.

"Les météorites de notre système solaire contiennent des molécules chirales qui sont antérieures à la Terre elle-même, et des molécules chirales ont récemment été découvertes dans les comètes", a noté Carroll. "Ces petits corps peuvent être ce qui a poussé la vie à la main que nous voyons aujourd'hui."

"En découvrant une molécule chirale dans l'espace, nous avons enfin un moyen d'étudier où et comment ces molécules se forment avant de se retrouver dans les météorites et les comètes, et de comprendre le rôle qu'elles jouent dans les origines de l'homochiralité et de la vie", a déclaré McGuire. .

Inscrivez-vous pour recevoir les dernières nouvelles, événements et opportunités du programme d'astrobiologie de la NASA.


Division H Matière interstellaire et univers local

15 Mpc). L'ISM et les étoiles, les deux principaux composants visibles d'une galaxie, sont couplés l'un à l'autre par la formation d'étoiles, la rétroaction stellaire et leur potentiel gravitationnel. Les sujets vont des études détaillées de la physique et de la chimie des différents composants de l'ISM (ionisés, neutres, moléculaires), à la fois localement et à l'échelle de la galaxie, aux mesures des populations stellaires résolues et des amas d'étoiles dans l'univers local, et la dynamique de galaxies. La formation et l'évolution des atomes, des molécules et de la poussière pendant toutes les phases de formation et de mort des étoiles font partie intégrante des études ISM. Aux plus petites échelles, la structure et la composition des disques protoplanétaires autour des étoiles de la séquence pré-principale préparent le terrain pour les théories de la formation des planètes.

Page Web de la division

Membres de la division

Commissions participantes

Groupes de travail des divisions

Président

Leonardo Testi

Téléphone : +49 055 275 2285
Télécopieur : +49 055 220 039
Courriel : ltestiesoorganisation
Site Web de l'organisation : http://www.arcetri.astro.it/

Dernière mise à jour:
19 mars 2019

Vice président

Monique Rubio

Université du Chili
Département d'astronomie
Casilla 36-D
Camino El Observatorio 1515
7591245 Saint-Jacques
Chili

Téléphone : +56 (2) 29771111
Courriel : mrubiodasuchilecl
Site de l'organisation : http://www.das.uchile.cl/

Dernière mise à jour:
1er octobre 2020

Conseiller

Bruce G. Elmegreen

IBM
Analyse physique
Centre de res T J Watson
1101, chemin Kitchawan
Hauteurs de Yorktown 10598
New York (NY)
États Unis

Téléphone : +1 914 945 2448
Courriel : bgenousibmcom
Site Web de l'organisation : http://researcher.watson.ibm.com/researcher/view.php?person=us-bge


Remerciements

Nous remercions le personnel de l'observatoire du groupe de télescopes Isaac Newton et de l'Observatoire européen austral pour avoir répondu rapidement à nos demandes d'observation. Des remerciements particuliers vont à R. Ashley, C. Fariña et I. Skillen (Isaac Newton Group) et G. Beccari, B. Haeussler et F. Labrana (European Southern Observatory). A.F., VTT et W.C.F. reconnaître le soutien de la subvention ST/P0003094/1 du Science and Technology Facilities Council et M.T.B. reconnaît le soutien de la subvention ST/L000709/1 du Science and Technology Facilities Council. C.S. reconnaît le soutien du Science and Technology Facilities Council sous la forme d'une bourse Ernest Rutherford. B.R. est soutenu par une bourse de recherche de la Royal Astronomical Society. Le WHT est exploité sur l'île de La Palma par le groupe de télescopes Isaac Newton dans l'Observatorio del Roque de los Muchachos espagnol de l'Instituto de Astrofísica de Canarias. La spectroscopie ACAM a été obtenue dans le cadre du programme SW2017b11. Cet article est également basé sur des observations recueillies à l'Organisation européenne pour la recherche astronomique dans l'hémisphère sud dans le cadre du programme 2100.C-5009 de l'Observatoire européen austral.


Réalité à cinq dimensions

Albert Einstein a passé les 30 dernières années de sa vie à élaborer ce que les physiciens appellent une théorie unifiée – qui combinerait le concept mathématique de la gravité avec les trois autres forces fondamentales de la nature : la force forte, la force faible et la force électromagnétique. Il n'a pas réussi à en trouver un, comme d'innombrables physiciens depuis Einstein.

La gravité refuse de coopérer, et certains physiciens pensent qu'une façon de résoudre ce mystère exceptionnel est de traiter notre univers comme s'il fonctionnait réellement en cinq dimensions, au lieu de l'univers à quatre dimensions qu'Einstein a développé dans sa théorie de la relativité, qui couple trois dimensions. espace dimensionnel avec un temps unidimensionnel, alias espace-temps.

Nolan joue avec cette idée que notre univers a cinq dimensions dans le film et le rôle important de la gravité dans tout cela.


Voir la vidéo: Love Song (Janvier 2023).