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Collision Cosmique dans le Bullet Group

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Deux astronomes français, l’un travaillant à l’IRAP (OMP, Université Paul Sabatier de Toulouse et CNRS) et l’autre au LAM (Institut Pythéas, Université d’Aix-Marseille et CNRS), viennent de contribuer à la cartographie de la distribution de galaxies, de gaz chaud et de matière noire au sein du Bullet Group. Ce travail fait l’objet d’un article parut le 6 juin 2014, au sein de la revue MNRAS.

Les galaxies ne sont pas aussi isolées qu’il y paraît ; à l’échelle cosmique, elles se rassemblent en amas avec la matière noire et le gaz chaud. Sur cette image composite constituée à partir des données issues de plusieurs télescopes dont le télescope XMM-Newton de l’ESA figure, sous l’aspect d’une tâche colorée, un ensemble de galaxies baptisé Bullet Group. Ses constituants se distinguent nettement les uns des autres : ainsi le gaz chaud, de couleur rouge, et la matière noire, de couleur bleue. Cette distribution particulière résulte d’un processus de fusion s’étant produit dans le passé 1.

En dépit des grandes distances qui les séparent, les galaxies sont rarement isolées dans l’espace. Elles constituent bien souvent de grands ensembles baptisés groupes et amas de galaxies. De taille modeste, les groupes sont composés d’une cinquantaine de galaxies liées entre elles par la gravité. De dimensions plus élevées, les amas rassemblent quant à eux des centaines, voire de milliers de galaxies. Ces structures renferment également de vastes quantités de gaz chaud qui remplit l’espace entre les galaxies et brille intensément dans les régions X du spectre électromagnétique. Enfin, la matière noire, qui n’émet aucune lumière mais exerce des effets gravitationnels sur les autres objets, domine largement le budget de masse au sein de ces groupes et amas.

Cette matière noire invisible influe sur la distribution des galaxies et du gaz chaud au sein d’un groupe ou amas ; ses effets gravitationnels jouent un rôle prépondérant dans la création des structures cosmiques à grande échelle. Bien souvent, les galaxies et le gaz chaud se situent dans des poches d’univers caractérisées par les plus grandes densités de matière noire. Toutefois, lorsque des groupes ou des amas de galaxies entrent en collision, leurs constituants respectifs ne se mélangent pas parfaitement. Ces chocs cosmiques donnent lieu à de curieuses configurations : ainsi, le gaz chaud, constitué de la matière baryonique ordinaire d’un groupe ou d’un amas, se trouve éloigné des galaxies et de la matière noire.

Cette image de l’objet SL2S J08544-0121 baptisé Bullet Group laisse à penser que la formation de ce groupe résulte d’une collision de ce type. Le gaz diffus qu’il contient est si chaud qu’il émet un intense rayonnement X détecté par l’Observatoire XMM-Newton de l’ESA, figuré ici en rouge. Le gaz chaud occupe une bulle de vastes dimensions, tandis que la matière noire (figurée en bleu) et les galaxies semblent être divisées en deux parties distinctes.

Les astronomes pensent que la tâche située à droite de l’image s’est comportée à l’image d’une « balle », se déplaçant de l’extrémité inférieure gauche à l’extrémité supérieure droite de l’image. Au cours de ce processus, elle est entrée en collision avec l’autre sous-structure du groupe puis l’a traversée de part en part.

Les collisions de groupes et d’amas de galaxies se traduisent par le mélange de leurs contenus respectifs. Toutefois, chaque constituant se comporte différemment : ainsi, bien que les galaxies et la matière noire issues de chaque groupe ou amas aient pris part à la formation du Bullet Group, elles n’ont pratiquement pas été affectées par cet événement et sont restées confinées au sein de leurs sous-structures originales, comme en témoigne cette image. Au contraire, les particules de gaz chaud des deux groupes sont entrées en interaction électromagnétique les unes avec les autres, ce qui aboutit à la formation d’un vaste nuage de gaz chaud – de couleur rouge sur cette image.

Cette séparation du gaz, des galaxies et de la matière noire a été observéee dans plusieurs amas de galaxies massifs, au premier rang desquels figure le célèbre Bullet Cluster. Toutefois, elle n’a encore jamais été observée au sein d’objets de plus faible masse tels que des groupes de galaxies. Le Bullet Group constitue ainsi la structure la plus petite au sein de laquelle cet effet a été observé.

Bien qu’elle ne soit pas visible à l’œil nu – ni au travers du moindre télescope, les astronomes ont été en mesure de dresser les contours de la matière noire qui emplit le Bullet Group. Pour ce faire, ils ont mesuré son impact gravitationnel sur la lumière en provenance de galaxies lointaines, situées derrière le groupe. Un objet massif tel qu’un groupe de galaxies déforme localement l’espace-temps, lui assignant une courbure particulière. Lorsque la lumière issue de galaxies plus lointaines passe à proximité de ce groupe, elle épouse les contours de cet environnement. S’ensuivent l’apparition de curieux effets optiques. Cette distorsion se nomme effet de lentille gravitationnelle.

Si l’objet lentille est très massif et constitue, depuis la Terre, un alignement avec la source de lumière, cet effet devient saisissant : les galaxies situées en arrière plan semblent se distribuer en anneaux ou en arcs de cercle sur le fond du ciel ; parfois même, des images multiples d’une même galaxie se forment.

Un tel effet se manifeste à droite du centre de l’image : une galaxie sphérique et brillante du Bullet Group est entourée de curieux arcs de lumière – il s’agit là de l’image déformée d’une autre galaxie située en arrière plan.

L’étude des constituants de ces naufragés cosmiques permet aux astronomes de mieux définir les propriétés de la matière noire. En particulier, la scission entre matière noire et gaz chaud permet de contraindre la présence (ou l’absence) d’interaction entre la matière noire et la matière ordinaire, et ainsi d’en savoir un peu plus sur cette mystérieuse composante. La possibilité d’observer cet effet au sein d’objets de plus faibles dimensions tel que le Bullet Group, en nombre nettement supérieur à celui des amas de galaxies plus massifs, ouvre de nouvelles perspectives d’étude du rôle de la matière noire à l’échelle de l’univers tout entier.

Image composée du Bullet Group
Image composée du Bullet Group montrant des galaxies, du gaz chaud (en rose) et de la matière noire (indiquée en bleu).
Crédit : ESA / XMM-Newton / F. Gastaldello (INAF/IASF, Milano, Italy) / CFHTLS
1. Cette image composite est constituée d’une image acquise par l’observatoire XMM-Newton de l’ESA dans le domaine X (le gaz chaud en rouge), d’une image optique (RVB) acquise par le Télescope Canada-France-Hawai (CFHT), et en bleu des contours de la matière noire, issue d’une analyse à partir des données provenant du CFHT, du Télescope Spatial Hubble du consortium NASA/ESA et de l’Observatoire W.M. Keck. En avant-plan surgissent de brillantes étoiles qui peuplent notre galaxie.

Rosetta détecte le réveil de la comète 67P / Churyumov-Gerasimenko

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La sonde Rosetta continue son approche de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Elle l’atteindra en août pour se mettre en orbite autour puis, en novembre, après avoir cartographié la surface de la comète, Rosetta tentera d’y poser Philae, son atterrisseur. Ces premières images de l’approche nous permettent d’assister à la naissance et au développement de la coma, ou chevelure de la comète, au fur et à mesure que celle-ci s’approche du Soleil. Elles ont été obtenues par la camera OSIRIS-NAC. Cet instrument imageur à haute résolution spatiale a été conçu et développé par le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (CNRS / Aix-Marseille Université) en partenariat avec la société ASTRIUM et plusieurs laboratoires européens.

L’image de gauche obtenue le 30 avril dernier par la caméra OSIRIS-NAC montre la comète sur le même fond de champ d’étoiles que dans l’animation ci-dessous. À droite, l’agrandissement a été réalisé en additionnant un grand nombre d’images, chacune obtenue avec un temps d’exposition de 10 minutes afin de mettre en évidence la coma qui s’étend sur plus de 1300 kilomètres à partir du noyau cométaire. (©ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

La comète est actuellement à plus de 4 UA (unité astronomique), soit quatre fois la distance Terre-Soleil. Nous assistons à son réveil, c’est-à-dire au démarrage de l’activité spécifiquement dédiée à l’étude de la comète : les glaces commencent à se sublimer et entrainent dans leur expansion de fines particules de poussière qui réfléchissent la lumière solaire. Dans les mois à venir et à l’approche de la comète, la sonde Rosetta pénètrera dans ce nuage de gaz et de poussière et pourra en analyser leur composition.

À partir de la variation périodique de la luminosité du noyau, l’équipe OSIRIS a pu préciser sa période de rotation, soit 12,4 heures, en bon accord avec la valeur déterminée par P. Lamy (LAM) à partir d’observations réalisées en 2003 avec le télescope spatial Hubble. Cette information est importante pour la planification des observations des différents instruments de Rosetta.

La comète 67P/Churyumov-Gerasimenko se déplaçant en avant-plan d’un champ d’étoiles alors que Rosetta se rapproche de la comète de 5 millions à 2 millions de kilomètres en 41 jours (entre les 24 mars et 4 mai derniers)
La séquence animée est composée d’une succession d’images prise par l’instrument OSIRIS/NAC, la caméra la plus puissante de Rosetta. Le montage permet ainsi de voir la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko se déplaçant en avant-plan d’un champ d’étoiles alors que Rosetta se rapproche de la comète de 5 millions à 2 millions de kilomètres en 41 jours (entre les 24 mars et 4 mai derniers). Durant ce laps de temps, Rosetta – et la comète – passent de 640 millions à 610 millions de kilomètres du Soleil. C’est ce rapprochement vers le Soleil qui engendre le développement de la coma de la comète, que l’on commence à percevoir sur les images.

PLATO : un télescope spatial pour découvrir des systèmes planétaires semblables au nôtre

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AU PREMIER PLAN DE CETTE MISSION DE L’ESA, LES CHERCHEURS DU LAM SONT PARMI LES ÉQUIPES FRANÇAISES LES PLUS ENGAGÉES SUR CE FASCINANT DOMAINE DE RECHERCHE.

Le Comité des Programmes Scientifiques de l’ESA vient de sélectionner la mission PLAnetary Transits and Oscillation of stars (PLATO), consacrée à l’étude de la formation et de l’évolution des systèmes planétaires (une étoile et une ou plusieurs planètes). PLATO, qui devrait être lancée en 2024, détectera et caractérisera des milliers d’exoplanètes de toutes tailles, dont plusieurs dizaines semblables à la Terre, ainsi que leurs étoiles hôtes. Le CNES, le CNRS, le CEA, les Universités d’Aix-Marseille et de Paris et l’Observatoire de Paris participeront à la réalisation de l’instrument et au traitement des données scientifiques.

Comme toutes les missions du programme scientifique de l’ESA, l’agence européenne prendra en charge la réalisation du satellite, son lancement et les opérations en vol. Un consortium de laboratoires européens fournira quant à lui la charge utile scientifique du satellite, ainsi que le centre de traitement des données scientifiques. Le CNES est un des principaux partenaires de ce projet, aux côtés du CNRS, de l’Observatoire de Paris et du CEA. Les laboratoires français impliqués sont le Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique (Observatoire de Paris/CNRS/Université Paris Diderot/UPMC), l’Institut d’Astrophysique Spatiale (CNRS/Université Paris-Sud), le Laboratoire d’astrophysique de Marseille (CNRS/AMU) et le Laboratoire Astrophysique Instrumentation et Modélisation (CEA/IRFU – Université Paris Diderot – CNRS)..

Les 34 télescopes de PLATO enregistreront la luminosité d’un million d’étoiles en continu sur des périodes pouvant aller jusqu’à trois ans. Ces mesures feront l’objet d’une analyse très poussée au sol, à la fois pour détecter les mini-éclipses (transit) provoquées par d’éventuelles planètes passant entre leur étoile et nous, et pour étudier le comportement des étoiles via leurs vibrations (suivant la technique connue sous le nom d’astérosismologie).

Ces méthodes ont prouvé leur efficacité grâce aux missions du CNES CoRoT et de la NASA Kepler. Elles seront ici étendues à un très grand nombre d’étoiles brillantes et donc proches de nous, et sur de très longues durées. Ces deux points sont capitaux : la durée permet de détecter les exoplanètes à longue période (par exemple un an), suffisamment éloignées de leur étoile pour que si l’eau existe à leur surface elle puisse se trouver sous forme liquide, une condition que l’on pense requise pour l’apparition de la vie telle que nous la connaissons. Le choix d’étoiles brillantes répond au besoin d’avoir suffisamment de lumière pour permettre d’observer au sol avec les télescopes les plus puissants, les plus intéressantes d’entres elles.

Ainsi, les informations obtenues avec PLATO, combinées aux observations complémentaires au sol, voire dans l’espace avec d’autres instruments comme GAIA, permettront de caractériser de façon la plus complète et la plus précise possible les planètes détectées en transit. Identifier, sans aucune ambiguité, des planètes comparables à la Terre nécessite de pouvoir mesurer avec la plus grande précision le rayon, la masse et la densité moyenne de ces planètes mais aussi leur âge. Cette precision sera atteinte grâce à la détermination sismique, elle-même très précise, de ces mêmes paramètres pour les étoiles hébergeant les planètes détectées, car en effet la connaissance de ces paramètres de l’étoile est indispensable au calcul de ces mêmes paramètres pour la planète.

Ces informations obtenues pour un ensemble de systèmes planétaires présentant une vaste gamme de propriétés permettra de mieux comprendre les mécanismes de formation et d’évolution des systèmes planétaires et les différents processus d’interaction étoile -planètes.

Un exemple de transit observé dans notre système solaire
Vénus traverse le disque solaire et la planète est si proche de nous qu’on la distingue clairement. Pour les planètes hors du système solaire, nous ne les verrons pas aussi distinctement mais nous mesurerons la baisse de luminosité qui se produira lorsque la planète passera devant l’étoile.
Crédit : ESO

English version : http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ESA_selects_planet-hunting_PLATO_mission

Le réveil de Rosetta

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Après une hibernation de 957 jours dans l’espace interplanétaire, la sonde Rosetta et ses instruments ont entamé leur réveil lundi 20 janvier. L’explorateur de comète de l’Agence Spatiale Européenne(ESA) arrive enfin, après un voyage de dix ans dans le système solaire, aux abords de son objectif, la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM – Aix Marseille Université & CNRS – OSU Institut Pythéas) est l’un des principaux laboratoires français impliqués dans cette mission exceptionnelle avec le soutien du Centre National d’Etudes Spatiales (CNES). Cette mission permettra notamment d’étudier pour la première fois l’évolution d’une comète au cours de sa course dans le système solaire, mais aussi d’étudier in-situ le noyau cométaire. La collecte et l’étude des images qui seront obtenues par la caméra OSIRIS à bord de la sonde au cours de son approche et de son suivi de la comète constitueront des événements phares de l’année 2014 pour les astronomes Marseillais.

Jusqu’en août 2014 Rosetta va se rapprocher progressivement de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Elle va tout d’abord cartographier en détail la surface de la comète, afin de sélectionner le meilleur site pour y déposer, en novembre, l’atterrisseur Philae qui procèdera à une étude approfondie de son noyau. Rosetta continuera ensuite d’accompagner la comète tout au long de son voyage à travers le système solaire interne. Elle suivra ainsi l’évolution constante de l’activité de la comète à mesure que celle-ci se réchauffera en s’approchant du Soleil. C’est en août 2015 que sa course la mènera au plus près de notre étoile.

Rosetta, de grandes premières scientifiques et technologiques :
- première mission vers une comète au-delà de la ceinture d’astéroïdes, à quelque 800 millions de kilomètres du Soleil, ne recourant qu’à des cellules photovoltaïques pour alimenter en énergie le véhicule spatial
- premier engin spatial à se mettre en orbite autour d’une comète et à y déposer un module de surface « Philae », ce qui fait de cette mission l’une des plus complexes et certainement la plus ambitieuse jamais entreprise par l’ESA
- premier engin spatial à observer de près l’évolution d’une comète à mesure que cette dernière est soumise à un rayonnement solaire de plus en plus intense ;
- premières images jamais obtenues depuis la surface d’une comète et première analyse in situ de la composition du noyau d’un tel corps céleste en forant depuis sa surface.

Les ingénieurs et les chercheurs européens impliqués dans cette mission ont dû relever de nombreux défis technologiques pour concevoir cette mission et conduire Rosetta à son point de rendez-vous après un voyage de plus de dix ans dans le système solaire. Mais, l’enjeu est de taille et vaut bien tous ces efforts puisque Rosetta devrait nous fournir d’importants éléments de compréhension sur l’origine et l’évolution du système solaire, notamment grâce à l’étude du rôle que les comètes sont susceptibles d’avoir joué dans l’apparition de l’eau sur Terre.

Alors, difficile d’imaginer une telle mission sans la participation des astronomes Marseillais. En effet, pour la petite histoire rappelons qu’en 1913, l’Union Astronomique Internationale choisissait Marseille comme centre international des « petites planètes ». Grâce aux observations d’astronomes de renom tels que Pons (37 comètes découvertes, record mondial, dont 23 à Marseille), Gambart (12 comètes), Tempel (17 comètes), Coggia (6 comètes), Stéphan (5 comètes) et Borrelly (13 comètes) la ville détient à ce jour le record mondial du nombre de comètes détectées visuellement. Plus récemment ces dix huit dernières années, le coronographe LASCO-C2 conçu et réalisé par le LAM et embarqué sur l’observatoire solaire SOHO de l’ESA a découvert des milliers de comètes dites rasantes qui frôlent le Soleil.

Ce domaine de recherche d’excellence chez les astronomes Marseillais s’est ainsi perpétué et les chercheurs du LAM se sont bien évidemment engagés dans l’aventure dès le début de la mission. C’est d’ailleurs Philippe LAMY, chercheur CNRS au LAM qui, grâce à une technique qu’il a mise au point avec Imre Toth (Observatoire de Konkoly, Hongrie) et Harold Weaver (laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins, Laurel, Etats-Unis), a fourni les caractéristiques physiques et un premier modèle du noyau, informations indispensables au choix de la nouvelle comète cible, la comète 67P/ Churyumov-Gerasimenko, et à l’élaboration des opérations d’observation en 2014.

The nucleus of 67P/Churyumov-Gerasimenko
Crédit : HST Observations

Fort d’un savoir-faire très spécifique à l’instrumentation spatiale – particulièrement les domaines de l’optique et de l’opto-mécanique – et doté d’installations lui permettant de tester les instruments dans les conditions sévères imposées par la mission (vide, températures extrêmes, vibrations…), le LAM a conçu et réalisé, en partenariat avec la société EADS-Astrium à Toulouse et plusieurs laboratoires européens, la caméra à haute résolution spatiale « Osiris – NAC » pour « Narrow Angle Camera » qui équipe l’orbiteur Rosetta. Le LAM a également participé à la conception et la réalisation de l’ensemble de caméras panoramiques qui lui est monté sur le module de surface Philae.

Compte tenu des contraintes techniques d’une telle mission, la réalisation de ces instruments a nécessité l’intervention de personnels hautement qualifiés de métiers divers. Ainsi, opticiens, mécaniciens, informaticiens, électroniciens, thermiciens, qualiticiens, chercheurs de l’observatoire ont été impliqués dans ce projet. Et il n’en fallait pas moins pour imaginer et concevoir ce télescope miniature qui ne pèse pas plus de 12 kilogrammes, qui après un voyage d’une dizaine d’années va fournir des images d’une très haute résolution, sans aucun doute spectaculaires, à la communauté scientifique et au grand public.

A partir du mois de Mai, les astronomes du LAM, Philippe Lamy, Laurent Jorda et Olivier Groussin vont ainsi commencer à recevoir des images de plus en plus précises au fur et à mesure que la sonde se rapprochera de la comète. Grâce à ces données, ils réaliseront notamment un modèle à trois dimensions du noyau puis des relevés topographiques de terrain avec une résolution de 20 centimètres afin de choisir le site d’atterrissage optimal pour Philae.

Une exoplanète qui joue à cache-cache avec les astronomes

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Une équipe d’astronomes européens 1, dont des chercheurs du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université), a confirmé la présence d’une planète « invisible », grâce au spectrographe SOPHIE 2 installé sur le télescope de 1,93m de l’Observatoire de Haute-Provence. Cette planète, Kepler-88 c, avait été prédite grâce à la perturbation gravitationnelle qu’elle cause sur sa planète voisine, Kepler-88 b. Ce résultat est publié aujourd’hui dans la revue Astronomy & Astrophysics.

Pendant les quatre années de sa mission, le télescope spatial Kepler 3 a trouvé plus de 3500 transits planétaires sur des centaines de milliers d’étoiles étudiées. Cependant, toutes les planètes situées dans le champ de vue de Kepler ne passent pas devant leur étoile hôte. En effet, si le plan de leur orbite est légèrement incliné (quelques degrés suffisent) par rapport à la direction de la Terre, la planète n’occulte pas l’étoile. Elle est donc « invisible » pour Kepler.

Figure 1
Vue d’artiste du système Kepler-88 b. Image de fond : ESO / S. Brunier
Crédit : Alexandre Santerne (CAUP)
Figure 2
Photo de la coupole du télescope de 1,93m de l’Observatoire de Haute-Provence (France) qui utilise le spectrographe SOPHIE, avec le champ de vue de Kepler.
Crédit : Alexandre Santerne (CAUP)

Des planètes en orbite autour d’une même étoile interagissent gravitationnellement les unes avec les autres. Dans ces systèmes à plusieurs planètes, cette interaction cause des perturbations dans les temps auxquels se produisent les transits planétaires 4. Ce phénomène est appelé variations des temps de transit ou TTV. La technique des TTV est sensible à des planètes aussi petites que la Terre et permet de mettre en évidence les perturbations gravitationnelles dans les systèmes planétaires. C’est le cas du système Kepler-88 autour duquel le télescope spatial Kepler a détecté une planète en transit (Kepler-88 b). Cette planète est si fortement perturbée par une autre planète qui elle ne transite pas, que ce système a gagné le surnom de Roi des variations de temps de transit.

Une analyse précédente 5 a prédit que ce système devrait être composé d’une paire de deux planètes proches de la résonance deux:un (i.e. la période orbitale de la planète externe est exactement deux fois plus longue que celle de la planète interne). Cette configuration orbitale est la même que celle entre la Terre et Mars dans le système solaire, Mars orbitant autour du Soleil en près de 2 ans. En utilisant le spectrographe SOPHIE, une équipe européenne d’astronomes a réussi à mesurer directement, grâce à la méthode des vitesses radiales 6, la masse de la planète invisible Kepler-88 c.

C’est la première fois que la masse d’une exoplanète invisible, déduite de la variation de temps de transit est confirmée indépendamment par une autre technique. Ce résultat valide donc la technique des TTV pour détecter des planètes invisibles et explorer les systèmes multiplanètes. Cette technique a été utilisée pour déterminer la masse de plus de 120 exoplanètes détectées par Kepler dans 47 systèmes planétaires, jusqu’à des planètes à peine plus massives que la Terre. Il aide à mieux comprendre les interactions dynamiques et la formation de systèmes planétaires. Cela permet aussi d’anticiper l’exploration future de nouveaux systèmes exoplanétaires depuis l’espace comme pourra le faire le télescope PLATO 7.

1. L’équipe est composée de S. C. C. Barros (LAM), R. F. Díaz (LAM/Observatoire Genève), A. Santerne (CAUP/LAM), G. Bruno (LAM), M. Deleuil (LAM), J.-M. Almenara (LAM), A. S. Bonomo (INAF – Osservatorio Astronomico di Torino), F. Bouchy (LAM), C. Damiani (LAM), G. Hébrard (IAP/OHP), G. Montagnier (IAP/OHP) et C. Moutou (CFHT/LAM). Les observations ont été financées grâce au Programme National de Planétologie du CNRS-INSU.
2. SOPHIE (Spectrographe pour l’Observation des Phénomènes des Intérieurs stellaires et des Exoplanètes, or Spectrograph for Observation of phenomena of stellar interiors and Exoplanets) est un spectrographe à haute résolution permettant de mesurer la vitesse radiale des étoiles avec une précision de 1m/s. Il est installé sur le télescope de 1,93 mètre de l’Observatoire de Haute-Provence, le même télescope avec lequel, en 1995, Michel Mayor et Didier Queloz ont détecté la première planète autour d’une autre étoile que le Soleil.
3. Le Télescope Spatial Kepler (NASA) a été lancé le 5 mars 2009 pour observer continuellement 150 000 étoiles dans la région de la constellation du Cygne. L’un des objectifs principaux de cette mission était de détecter des transits d’exoplanètes. À cause de problèmes techniques, cette mission a été interrompue prématurément le 15 août 2013.
4. La méthode des transits planétaires consiste à mesurer la diminution de luminosité des étoiles quand une planète passe devant le disque stellaire (comme une micro éclipse de Soleil). Avec cette méthode des transits, il est possible de mesurer le rayon des planètes, mais pas leur masse. Cette méthode est compliquée à utiliser, parce qu’elle nécessite que la planète et l’étoile soient parfaitement alignées avec l’observateur.
5. Nesvorny et al., KOI-142, the King of Transit Variations, is a Pair of Planets near the 2:1 Resonance, The Astrophysical Journal, Volume 777, (2013)
6. La méthode des vitesses radiales détecte des exoplanètes en mesurant les petites variations dans la vitesse (radiale) de l’étoile, à cause du mouvement reflex que l’exoplanète induit sur l’étoile. La variation de vitesse radiale de la Terre sur le Soleil est d’environ 10 cm/s, soit 0,36 km/h. Avec cette méthode, il est possible de déterminer la masse minimale des planètes.
7. PLATO est une mission candidate M3 du programme « Cosmic Vision » de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), dont le but est de rechercher d’autres Terres en transit devant des étoiles voisines du Soleil : http://sci.esa.int/plato/

Chronicles of Possible Worlds

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« Chronicles of Possible Worlds » – une création musicale et chorégraphique sur le thème des exoplanètes. Le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille collabore à ce spectacle de Jeff Mills.

Le spectacle « Chronicles of Possible Worlds » est en premier lieu une création inédite du compositeur américain Jeff Mills, conçue spécialement pour cet événement de Marseille-Provence 2013, Capitale Européenne de la Culture. « Chronicles of Possible Worlds » c’est aussi une représentation en musique et en mouvement de systèmes exoplanètaires. Aussi, pour offrir au public un regard artistique de ces mondes d’ailleurs fondé sur de véritables données scientifiques, Jeff Mills et le chorégraphe Alexandre Roccoli ont travaillé avec deux chercheuses, spécialistes des exoplanètes, du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (AMU, CNRS). Produit par l’association aixoise Seconde Nature, le spectacle sera présenté à la Fondation Vasarely le dimanche 10 novembre.

« Chronicles of Possible Worlds » est une création originale et exclusive de l’artiste Jeff Mills, spécialement conçue pour être représentée dans les espaces de la Fondation Vasarely (Aix-en-Provence) à l’occasion de la Capitale Européenne de la Culture, Marseille Provence 2013. Cette création consiste à la fois en une performance musicale et chorégraphique — dont le propos repose sur une sélection de données de recherches sur les planètes extrasolaires— et un principe déambulatoire particulier, l’ensemble visant à emporter le public dans un voyage « exoplanétaire » …

Au cœur des six espaces hexagonaux de la Fondation Vasarely, une équipe de 5 danseurs tentera ainsi de traduire par le corps, les caractéristiques des systèmes exoplanétaires choisi par Jeff Mills. Ce dernier et le chorégraphe ont travaillé en collaboration avec Magali Deleuil et Cilia Damiani, deux chercheuses spécialistes des exoplanètes du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM) afin de pouvoir comprendre au mieux ce que nous savions des caractéristiques physiques de ces mondes d’ailleurs et en donner une retranscription musicale et chorégraphique. Jeff Mills a ainsi composé une bande-son spécifique pour chacune d’elles. Dans leur déambulation, les danseurs emmèneront le public à la découverte de ces exoplanètes. Des illustrations artistiques, permettront également une vision croisée avec l’œuvre de Victor Vasarely.

Ce projet est une belle occasion d’offrir au public un regard artistique inédit sur une des thématiques phares de la recherche en astrophysique actuelle grâce à une approche originale à la croisée de l’art et de la science. Et, il s’agit bien de ça – une rencontre entre l’art et la science- une volonté affirmée par l’ensemble des partenaires du projet et mise en œuvre grâce à l’association Seconde Nature, à l’origine de cette rencontre. Pour les équipes du LAM, ce projet alliant l’art et la science s’inscrit dans une démarche engagée depuis plusieurs années avec pour objectif de faire découvrir leurs thématiques scientifiques à de nouveaux publics et de susciter des échanges passionnants avec des artistes. Ces échanges sont l’occasion de croiser les regards sur leurs recherches et d’offrir ainsi aux publics – de nouveaux publics – une autre vision de leurs travaux.

De plus, « Chronicles of Possible Worlds » ne se contente pas d’offrir un regard artistique sur les exoplanètes. Le projet va plus en profondeur encore dans la relation entre l’art et la science. Grâce au DVD, au CD et au livret qui les accompagne, le public découvrira également le propos scientifique en lui-même, avec des interventions de Magali Deleuil et de Cilia Damiani expliquant de manière simple leur recherche et l’état de nos connaissances sur ces « mondes d’ailleurs ». Le public entrera également au cœur de cette démarche alliant l’art et la science avec des textes des artistes et des chercheurs mettant en perspective leur rencontre et la démarche créatrice qui en résulte. Durant le mois précédant le spectacle, l’association Seconde Nature accueillera une exposition qui invitera le visiteur à un voyage en images au cœur de cette thématique de recherche : un voyage dans l’univers « visuel » des chercheurs d’exoplanètes.

Chercheurs et artistes observent le monde qui nous entoure. Les uns tentent d’en percer les mystères, les autres en nourrissent leur imaginaire pour créer. Aussi, croiser les regards ne peut qu’être source d’enrichissement.