Ça Se Passe Là-Haut

Sep 07 2019 4.4k

Astronomie, astrophysique, cosmologie, astroparticules...



















































































































































































#934 : Matière noire : les photons gamma du centre galactique n'ont pas dit leur dernier mot
Nov 17 2019 10 mins  
L'histoire remonte à 2009. C'est cette année-là que Dan Hooper et Lisa Goodenough (Fermilab) ont détecté une zone étendue sphérique de rayons gamma très énergétiques en excès en provenance du centre galactique avec le télescope gamma Fermi-LAT. Cet excès de rayons gamma qui fut appelé le GCE (Galactic Center GeV Excess) pouvait être attribué à l'annihilation de particules de matière noire, mais il pouvait aussi être attribué à la présence d'une multitude de pulsars émettant des photons gamma et situés dans la région centrale de la galaxie. Il y a trois ans, le couperet tombait (voir ici et là): l'analyse fine du GCE fondée sur un modèle de signal bâti l'année précédente par la théoricienne Tracy Slatyer (MIT) et ses collaborateurs montrait une granularité dans le signal qui ne pouvait qu'avoir pour origine la somme de très nombreuses sources ponctuelles, donc des pulsars. Mais aujourd'hui, coup de théâtre ! Tracy Slatyer vient de publier avec sa collègue Rebecca Leane une nouvelle étude qui indique que le modèle utilisé en 2016-2017 pour analyser le signal du GCE n'était pas efficace pour mettre en évidence un signal provenant de matière noire : ce dernier était vu comme un signal "granuleux" similaire à des sources ponctuelles. Elles reviennent donc en arrière en annonçant aujourd'hui que le 'GeV excess' découvert par Hooper et Goodenough pourrait finalement tout à fait provenir de l'annihilation de particules de matière noire ! Elles publient leur nouvelle étude dans la prestigieuse Physical Review Letters.


















































































































































































































































































































































































































































































































































































































































Meurtre au Gran Sasso - Chapitre 18
May 26 2016 20 mins  
Cristina pensa à Kiyoshi. Lui pouvait lui fournir des informations, et le connaissant, il se ferait un plaisir de l’aider dans sa recherche. Elle voulait savoir s’il pouvait exister des liens entre les activités d’assainissement qui avaient lieu près de la centrale accidentée de Fukushima et Gazkron Fluids, voire s’il ne se serait pas passé des événements bizarres non loin du site. Cristina et Kiyoshi étaient restés amis depuis qu’ils s’étaient rencontrés au cours d’une grande réunion scientifique sur les neutrinos qui s’était déroulée au Japon deux ans plus tôt. Kiyoshi avait son âge, et lui aussi avait réussi à intégrer une équipe de recherche après sa thèse. Kiyoshi Kitano travaillait toujours dans les neutrinos, sur une expérience qui s’appelait T2K. Elle consistait à envoyer un faisceau de neutrinos produits au centre nucléaire de Tokaï, où il travaillait, vers le grand détecteur de neutrinos de SuperKamiokande qui se trouvait à plusieurs centaines de kilomètres de là, pour étudier comment les neutrinos oscillent d’une saveur à l’autre au cours de leur trajet. C’était le même type d’expérience auquel Cristina avait participé au cours de son post-doc franco-italien avant de rejoindre XENO1000. Ils s’étaient liés d’une belle amitié lors d’une soirée mémorable où ils avaient rejoué des scènes mythiques du film Lost in Translation où Cristina s’était prise pour Scarlett Johansson le temps d’une nuit. (...)








Meurtre au Gran Sasso - Chapitre 14
May 22 2016 18 mins  
Le ciel était bas. Tom Hooper marchait d’un pas lourd en cherchant du regard l’immeuble numéro 27 dans cette rue grouillante de voitures. La température était fraîche pour un mois de mars à Genève. Les bureaux de Grüber&Thorp se trouvaient au quatrième étage. Tom avait rendez-vous avec le responsable commercial de la zone Europe, un certain Hans Linetti. Après s’être présenté auprès de l’hôtesse d’accueil, il n’attendit que moins d’une minute avant d’être accueilli par un homme de grande taille, blond, qui portait son costume très cintré et arborait une cravate chatoyante. Pour rejoindre son bureau, ils traversèrent un long couloir où régnait un silence de cathédrale. L’agent Hooper expliqua la raison de sa visite en résumant les faits qui s’étaient déroulés depuis le 24 février, puis en vint rapidement au fait. — Ce que je souhaite clarifier, c’est l’éventuel lien qui pourrait exister entre le meurtre de ce chercheur au Gran Sasso et la fourniture de xénon. Nous savons qu’il existe de fortes tensions sur le marché du xénon liquide très pur, notamment dans le milieu des expériences scientifiques. Et la victime était votre contact pour l’expérience XENO1000, l’un de vos plus gros clients. Pour commencer, pourriez-vous me confirmer que les contrats de fourniture de xénon que vous avez passés avec XENO1000 ont été négociés par Matthew Donnelly ? (...)






Meurtre au Gran Sasso - Chapitre 11
May 19 2016 18 mins  
Il y avait trois éléments radioactifs à éliminer du xénon liquide qu’utilisaient les expériences de recherche directe de particules de matière noire dans leurs tunnels ou leurs mines désaffectées, tout d’abord le krypton-85, un isotope produit au cours des réactions nucléaires de fission dans les centrales nucléaires ou dans les essais de bombes atmosphériques et qu’on retrouvait partout sur Terre incorporé au krypton naturel à un taux de l’ordre du centième de milliardième de gramme par gramme. Il y avait ensuite le radon-222, ce gaz qui se dissolvait dans le xénon liquide, qui disparaissait rapidement car il avait une demi-vie radioactive de moins de quatre jours, mais qui réapparaissait sans cesse, produit en continu par le radium-226 qui provenait lui de l’uranium-238 qu’on retrouvait naturellement un peu partout. Et enfin il y avait le xénon-136, qui était un isotope radioactif parmi les autres isotopes du xénon, et qui avait la particularité d’émettre à chaque désintégration deux électrons, accompagnés ensemble de deux antineutrinos, ce qui n’arrivait vraiment pas souvent. Mais avec des masses de xénon liquide de plusieurs tonnes, la quantité totale de xénon-136 était suffisante pour en voir quelques désintégrations en l’espace d’une heure. Le xénon-136 était considéré stable par certains physiciens ou chimistes, sa période radioactive valant 157 milliards de fois l’âge de l’univers, mais il ne pouvait pas être considéré stable par les physiciens étudiant des interactions très rares de quelques événements par an dans plusieurs tonnes de matière. (...)

















































































Le jour où Bételgeuse explosa
Jan 17 2016 5 mins  
C’était la veille de mon 71ème anniversaire, comment oublier un soir pareil ? Le 14 février 2044, déjà plus de dix ans. Depuis tout petit j’aimais contempler le ciel pendant la saison hivernale, et surtout la constellation emblématique du ciel d’hiver, ce guerrier céleste d’Orion. Je ne me suis toujours pas fait à cette nouvelle forme, je l’avoue. Bételgeuse me manque. Comment oublier ce soir de février lorsque je vécus en direct la fin annoncée de cet astre devenu monstrueux ? Et pourquoi devrai-je oublier après tout ? Comme à mon accoutumée, j’étais dehors, il était presque 20h30, et je promenais mon regard entre les Pléiades, qui avait à ce moment-là la visite du gros Jupiter, et plus au sud mon cher Orion. Le ciel était d’une pureté indicible comme souvent en Provence. Et puis ce fut le flash, ou plutôt l’allumage de ce phare. Mon regard était porté sur Bételgeuse et sa teinte orangée, je la regardais, oui, je la regardais à cette seconde précise, et je l’ai vue mourir. Mourir et se transformer en trou noir. J’ai reçu ses premiers photons gamma dans mes pupilles dilatées. Je fus le premier homme, avec des milliers d’autres, à savoir que Bételgeuse telle que des centaines de milliards d’humains l’avaient connue, n’était plus dans le ciel. Je reçus sur toute la surface de ma peau ses neutrinos vieux de 450 ans, incrédule et joyeux en même temps, et pour tout dire inconscient de ce qui se passait dans la stratosphère. Cet éclat presque aveuglant avait d’abord pris une teinte bleue, durant les quelques premières secondes qui me laissèrent sans voix, figé. Puis la blancheur fantômatique pris le dessus, j’ai même cru qu’elle produisait des ombres alentours, mais je ne regardais qu’elle, croyant à peine à ce que je voyais. C’était pourtant la réalité, ce moment que j’attendais depuis enfant c’était finalement réalisé. Rien ne serait plus comme avant, nous étions entrés dans l’ère de la Supernova. C’est vrai, depuis dix ans, l’astrophysique a supplanté toutes les autres sciences. L’humanité entière a été touchée par ce cataclysme stellaire finalement si proche de nous et s’est mise à s’intéresser de très près à tout ce qui se passe là-haut, au-dessus de nos têtes. Depuis que tous les détecteurs de neutrinos se sont affolés, cette particule étonnante n’a plus aucun secret pour des milliards d’hommes et de femmes qui auparavant ignoraient jusqu’à l’existence de ce monde fugace des particules produites dans les étoiles. Depuis dix ans, la science qui étudie les interactions des rayons gamma avec l’atmosphère, ces gerbes gigantesques de particules chargées, a fait un tel pas de géant dans la compréhension que tout semble désormais à portée de main… sans parler de la physique des trous noirs que nous connaissions si mal avant. Je l’aimais bien Bételgeuse et son halo rougeoyant au sommet d’Orion dans le vent glacé. Je l’imaginais souvent comme une sorte de pelote boursoufflée éjectant par périodes ces masses d’hydrogène et d’hélium qu’elle souffla si vite cette nuit-là. Bien sûr, il nous reste ce magnifique résidu, ce si bel anneau de gaz aux reflets rubis. Une nouvelle nébuleuse d’Orion, comme si la constellation n’en possédait pas déjà suffisamment. Il est certain que nous, qui avons été élevés dans l’admiration de la Grande Nébuleuse, celle du baudrier, nous aurons toujours du mal à expliquer aux jeunes générations qu’il y avait plus beau dans Orion que cette incroyable nébuleuse de la Perle, cette perle multicolore admirable par tous, le cadeau que nous a offert Bételgeuse en partant. Même si elle a supplanté tous les autres objets, le ciel est désormais riche de nombreux observateurs avertis qui ne se contentent plus d’admirer la Perle dès la nuit tombée. Bételgeuse en explosant ce jour-là nous a ouvert les portes de l’Univers.