Les dernières nouvelles sont abondantes …Aussi je vous propose trois de mes traductions , suivies comme d’habitude de mes commentaires les plus virulents !
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Planet-forming stream found in binary star system
Flowing gas and dust could feed planet formation in multiple-star systems
Les astronomes utilisant le réseau ALMA de radiotélescopes au Chili viennent d être les premiers à apercevoir une banderole de gaz et de poussières qui s’écoule en direction d’une seule étoile mais dans un système binaire. Cette information est cruciale pour la formation des planètes, et l'observation pourrait expliquer comment les planètes peuvent se former autour d'étoiles simples appartenant à un système binaire – c est quelque chose qui a intrigué les astronomes. Ce résultat a des implications importantes pour les astronomes qui étudient les planètes en dehors du système solaire, car près de la moitié des étoiles semblables au Soleil , a été formée dans des systèmes binaires.
Les astronomes ont découvert à ce jour plus de 1800 planètes autour d'autres étoiles que le Soleil Une chose frappante sur ces planètes exo solaires- ou exoplanètes - est qu'elles existent dans une variété de systèmes, dont beaucoup sont très différents de notre propre système solaire et notamment les systèmes d'étoiles binaires. Parfois les planètes dans des systèmes binaires sont en orbite autour des deux étoiles, et suivent des grandes orbites "circumbinaires". Dans d'autres cas, les planètes sont en orbite autour d'un seule des étoiles du système binaire.
Mais dans ce dernier cas a intrigué les astronomes, car on ne sait pas comment ces planètes pourraient se former. Le mystère est illustré par le sujet de cette dernière étude: un jeune système appelé GG Tau A qui se trouve à 450 années-lumière, et est en fait composé de trois étoiles. Deux des étoiles tournent l une autour de l'autre , tandis que la troisième étoile se trouve à une certaine distance. Par conséquent, la troisième étoile (GG appelé Tau Aa) peut essentiellement être considérée comme la moitié de ce système binaire.
Le système est entouré par un grand disque externe de poussière et de gaz qui tourne autour de l'ensemble des trois étoiles. Une de ses étoiles - GG Tau AA - est également entourée par son propre disque interne compact de poussières et de gaz, avec une masse totale de l’ordre de celle de Jupiter. Il y a très peu de poussière et de gaz dans le grand espace entre le disque interne et le disque extérieur, parce que les forces gravitationnelles en concurrence des étoiles empêchent l'accumulation de matière dans cette région intermédiaire.
Le disque interne de GG Tau Aa contient suffisamment de matière pour former des planètes, mais son existence a intrigué les astronomes. Le problème est que la matière tombe sur l'étoile à une vitesse très élevée, et donc le disque aurait dû avoir disparu depuis longtemps. Une possibilité est que le gaz et la poussière fonctionnent en streaming depuis le disque externe ;quelque chose qui avait été prédit par la simulation sur ordinateur, mais pas encore observé .Depuis , Anne Dutrey et ses collègues de l'Université de Bordeaux, avec des astronomes du Mexique, des États-Unis, de France et Taiwan, ont utilisé ALMA pour découvrir un tel flux de gaz et de poussière qui s’éccoule depuis le disque externe, et jusqu’au disque interne autour de GG Tau Aa.
"Ces observations démontrent que le matériel du disque externe peut sustenter le disque intérieur pendant une longue période», explique Dutrey. "Cela a des conséquences importantes sur la formation des planètes potentiellement ." En effet, elle souligne qu'une planète comme la Terre pouvait se former dans la zone habitable de GG Tau Aa - la région où la vie pourrait se développer sur une telle planète. Cependant, Dutrey remarque que l'étude ne permet pas à l'équipe de conclure qu'une planète se forme autour de GG Tau Aa, mais plutôt qu'il ya assez de matière pour que cela se produise.
Si ce processus de diffusion se produit dans d'autres systèmes d'étoiles, cela pourrait signifier que les planètes peuvent être considérées comme commune autour d'étoiles simples dans les systèmes binaires. Un membre de l'équipe Emmanuel Di Folco de l'Université de Bordeaux explique pourquoi cela est passionnant. "Près de la moitié des étoiles semblables au Soleil sont nées dans les systèmes binaires Cela signifie que nous avons trouvé un mécanisme pour expliquer la formation des planètes quis’applique à un nombre important d'étoiles dans la Voie Lactée. "
La découverte est décrite dans la revue Nature.
À propos de l'auteur
Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.co
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Mon commentaire : Il me semble évident que l’hypothèse de la formation des planètes a partir seulement du modèle de « vieillissement » d’ un planétésimal unique est réductrice et que les observations à venir vont découvrir des situations encore plus différentes …….Le rôle des nuages de gaz chauds en éclaircira probablement le mécanisme mais vous allez voir avec surprise que l’article suivant dont le travail est effectué sur le même télescope va pourtant conforter le modèle des planétésimaux !
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'Spectacular' image shows planet formation in action
3 comments
New ALMA observation is like a very early snapshot of our solar system
Une image encore plus nette des planètes se formant autour d'une étoile vient d’être dévoilée par les astronomes travaillant sur le réseau ALMA de radiotélescopes au Chili. L'image montre une série d'anneaux concentriques de matière entourant HL Tauri - une très jeune étoile qui est âgée de seulement environ un million d'années.
«Lorsque nous avons vu cette image, nous avons été impressionnés par le niveau spectaculaire de détails», explique Catherine Vlahakis, adjointe scientifique programme ALMA. "HL Tauri est pas à plus de un million d'années, mais déjà son disque semble être plein de planètes en formation . Cette seule image va révolutionner les théories de la formation des planètes".
HL Tauri est à environ 450 années-lumière, et est appelée à évoluer dans la "séquence principale" des étoiles telles que le Soleil En effet, l'équipe de ALMA estime que HL Tauri donne un aperçu de ce à quoi notre système solaire ressemblait il y a plus de quatre milliards d'années, quand la Terre et les autres planètes se formaient
Les étoiles se forment dans des nuages de gaz et de poussière, et certaines de ces matieres se retrouveront autour de l'étoile. Au fil du temps, certains de ces matières se lient ensemble pour former de plus en plus de gros morceaux de roches et de glaces, qui créent un disque mince autour de l'étoile. Ensuite, la matière dans le disque deviendra apte à créer de grandes structures comme les astéroïdes, les comètes et les planètes. Le système HL Tauri semble être parvenu au point dans son évolution c’est à dire lorsque les planètes naissantes ont acquis assez de masse pour "balayer" les petits objets de leurs orbites par la création de la structure observée d’anneaux
"Ces caractéristiques sont presque certainement le résultat des organes de la planète comme les jeunes qui se forment dans le disque», explique le directeur adjoint de ALMA Stuartt Corder. "Ce qui est surprenant, puisque ces jeunes étoiles ne devraient pas avoir de grandes masses planétaires capables de produire les structures que nous voyons dans cette image."
«La plupart de ce que nous savons à propos de la formation des planètes aujourd'hui est basé sur la théorie», explique Tim de Zeeuw, directeur général de l'Observatoire européen austral (ESO), qui a en partie financé ALMA. "Des images avec ce niveau de détail ont, jusqu'à présent, été obtenues par des simulations informatiques ou des impressions d'artiste."
La résolution spatiale de l'image est d'environ cinq fois la distance entre la Terre et le Soleil, ce qui est meilleur que qui pourrait être réalisé par le télescope spatial Hubble. Cette haute résolution a été réalisée par l'espacement des antennes ALMA individuelles - situées dans le désert d'Atacama – allant jusqu'à 15 km de distance. Lorsque tout est connecté ensemble, le tableau fonctionne comme un radiotélescope géant avec une résolution qui est bien meilleure que celle d'une antenne individuelle.
À propos de l'auteur
Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.com
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Mon commentaire : voilà typiquement l’exemple d’un instrument ALMA qui fournit matière a réflexions à deux équipes différentes de radio astronomes ! ET LES DEUX NE SONT PAS CONTRADICTOIRES CAR NE CONNAISSONS PAS LA DIVERSITE PROFONDE DE LA NATURE ….. SI TANT EST QUE NOUS PUISSIONS PRETENDRE UN JOUR L’EXPLIQUER COMPLETEMENT !
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'Quantum reporters' measure magnetic resonance of one proton
Physicists turn quantum problem into an opportunity
Les positions des protons individuels sur une surface solide peuvent être déterminées à 0,1 nm, grâce à une nouvelle technique quantique basée sur la résonance magnétique nucléaire (RMN) mise au point par des chercheurs américains. La méthode, qui fonctionne à la température ambiante, utilise un effet qui est habituellement considéré comme une nuisance, car il dégrade les performances de base des bits quantiques (qubits). Les chercheurs disent que la technique pourrait être utilisée pour étudier les protéines individuelles ou meme les spins dans un supraconducteur.
Au coeur de la nouvelle méthode il y a les défauts cristallins qui se produisent dans les structures de diamants lorsque deux atomes de carbone adjacents sont remplacés par un atome d'azote et par un site vacant. Ces centres de «vacances à azote " (NV) ont un spin de l'électron qui se révèle comme très bien isolé de son environnement, ce qui signifie qu'ils pourraient jouer un rôle clé dans les futurs ordinateurs quantiques. Et parce qu'un centre NV peut émettre un seul photon s’il est excité par un laser, l'information quantique peut être stockée pendant de longues périodes dans ce genre de défaut avant d'être lu comme un photon.
Bien que les centres NV qui se trouvent en profondeur dans un diamant sont bien isolés, ceux qui se trouvent à quelques nanomètres de la surface interagissent fortement avec les spins des électrons sur la surface. Ces centres ne seraient pas, par conséquent utilisables pour faire un ordinateur quantique, mais les physiciens les ont utilisés pour étudier les propriétés des électrons à la surface du diamant. Deux groupes indépendants ont également utilisé des centres NV pour faire des études de RMN de molécules sur la surface de diamant (voir l article « le diamant réduit les effets IRM classique et RMN").
Dernièrement , Alex Sushkov et ses collègues de l'Université de Harvard ont développé une nouvelle technique de RMN qui utilise les électrons de surface comme des «journalistes quantiques» pour mesurer les positions des protons individuels sur la surface du diamant.
({Dans l'avenir, nous espérons que ce sera utile pour recueillir des informations structurelles pour des biomolécules, telles que les protéines(Alex Sushkov, Université Harvard)}
La première étape consiste à cartographier l'emplacement des spins de surface qui sont à quelques nanomètres d'un centre NV intérieur , en appliquant un champ magnétique au diamant et ensuite par cuisson d'une séquence d'impulsions de radiofréquence (RF) sur l'échantillon. Connu comme double résonance électron-électron (CERF), ceci est une technique bien établie utilisée pour mesurer la distance entre les électrons dans une molécule. L'information est extraite du système par la mesure de l'état de spin final du centre NV en observant la lumière fluorescente émise . En répétant la mesure avec le champ magnétique pour des directions différentes, l'équipe peut cartographier les emplacements des spins de la surface plus proche du centre NV (voir figure ci-dessus).
Dans une expérience rapportée dans Physical Review Letters, l'équipe a été en mesure de localiser quatre spins de surface qui étaient à l'intérieur de quelques nanomètres d'un centre NV, qui elle-même était à environ 3 nm sous la surface du diamant. L'équipe a ensuite concentré ses efforts sur le spin le plus proche du centre NV. En utilisant un champ magnétique appliqué et une séquence différente d'impulsions RF, les chercheurs ont pu faire une mesure "spin-écho" du champ magnétique près d un seul de ces "journalistes " de spin. Cette mesure est affectée par la présence des moments magnétiques nucléaires des protons voisins qui se trouvent être collés à la surface du diamant. Deux protons ont été vus à proximité de ce journaliste et, par une analyse minutieuse des données d'écho de spin, l'équipe a été en mesure de déterminer les emplacements des protons à 0,1 nm. Cette distance est en accord avec l'espacement entre les atomes dans les molécules et les solides.
Un aspect pratique important de cette technique est qu'elle est sensible aux protons sur la surface du diamant, ce qui signifie que toute une gamme de molécules pourrait, en principe, être étudiée par simple dépôt sur le diamant. "Nous travaillons actuellement sur l'application de cette technique à l'imagerie structurelle magnétique de molécules simples», dit Sushkov. "Dans l'avenir, nous espérons que ce sera utile pour recueillir des informations structurelles pour des biomolécules telles que les protéines, qui ne peuvent pas être étudiés avec d'autres techniques." Sushkov estime également qu'il pourrait aussi être possible d'utiliser de tels journalistes quantiques pour effectuer des mesures résolues en temps, ce qui permettrait de surveiller des réactions chimiques.
Avec la poursuite du développement, ces spins rapporteurs peuvent être utilisés pour effectuer des mesures magnétiques localisées dans des matériaux solides, tels que les supraconducteurs et isolants topologiques.
À propos de l'auteur
Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.com
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Mes commentaires : je trouve ces études passionnantes car elles nous ouvrent des aperçus sur les dimensions et les défauts des surfaces de solides à l’échelle de l’atome ….. qui sont comme on le sait des lieux d’adsorption et de catalyse
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble