Une étude, dont les résultats intitulés «Time reversal and holography with spacetime transformations» ont été publiés dans la revue Nature Physics, a permis de faire revivre à une onde sa vie passée grâce à un concept, baptisé 'miroir temporel instantané', qui a été testé avec des vagues.

Plus précisément, l'expérience en question se déroule dans une cuve remplie d’eau. Si on perturbe la surface en appliquant (par exemple, un motif en forme de Tour Eiffel) «un paquet d’ondes va se propager autour de la perturbation». Cependant, «lorsqu’on applique un brusque changement dans le milieu de propagation, les ondes vont se figer avant de se scinder en deux parties», l’une de ces parties poursuivant son chemin et «l’autre retournant en sens inverse, vers son point d’origine».

Alors que, jusqu'ici, «pour refocaliser un paquet d’ondes qui se propagent», on employait, dans le cas des ondes acoustiques et électromagnétiques, «un miroir à retournement temporel, qui nécessite l’utilisation d’un système d’enregistrement constitué de nombreux capteurs et d'un matériel électronique assez lourd pour 'capter' l’onde et la réémettre en sens inverse», cet expérience s'affranchit de tout matériel électronique en s'appuyant sur les symétries entre l'espace et le temps.

En effet, ici c'est le milieu qui «joue ce rôle de système de mémoire», car «la brusque modification imposée à la cuve (en fait une forte accélération dans le sens vertical, de l’ordre de 20 fois l’accélération de la pesanteur g pendant quelques millisecondes)» étant «extrêmement rapide par rapport à la période des ondes», un paquet d’ondes rétro-propagé apparaît, «qui se refocalise exactement sur sa source» («l'amplitude de cette onde qui revit exactement sa vie passée dépend alors de l’amplitude de la perturbation du milieu»).

Ce procédé a été appelé 'miroir temporel instantané' (ITM en anglais) «car tout se passe comme si le signal d’origine était 'réfléchi sur un miroir', à partir du moment où le milieu est brusquement perturbé». Notons que «dans le cas de motifs complexes, la dispersion des ondes à la surface, ainsi que les interférences entre les ondes générées par les différents éléments du motif pourraient constituer un frein à la refocalisation du système»: en effet, «au bout de quelques instants, l’image initiale est indiscernable, remplacée par un motif d’interférences complexe», mais la refocalisation a tout de même bien lieu.

Ce concept, qui «peut en théorie s’appliquer à tout type d’ondes : acoustiques, électromagnétiques, mécaniques ou même quantiques» se heurte, en général, à «la difficulté de perturber suffisamment le milieu de propagation, et suffisamment vite par rapport à la période des ondes utilisées, pour agir comme miroir temporel instantané». De ce fait, l'expérience proposée par cette étude constitue essentiellement «un formidable dispositif pédagogique pour initier le public à la magie de la réversibilité des ondes avec des résultats observables à l’œil nu».

Une étude, dont les résultats intitulés «The Origin of Chaos in the Orbit of Comet 1P/Halley» sont publiés dans la revue MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) et disponibles en pdf sur arxiv.org, a permis de montrer que Vénus influence de façon notable la trajectoire de la comète de Halley.

Indiquons tout d'abord que «la nature chaotique de la trajectoire de cette comète est connue depuis longtemps»: ainsi, pour «une étude soviétique parue dans Astronomy and Astrophysics en 1989» les principales perturbations «étaient dues à Jupiter, et non pas à la Terre comme certains le pensaient».

Pour avoir une idée de l'intensité de ces perturbations, relevons qu'entre «son périhélie d’octobre 1607 et celui de septembre 1682, il s’est écoulé un peu moins de 75 ans», alors «qu’il a fallu attendre près de 76 ans et demi pour le périhélie suivant (mars 1759)».

Afin d'identifier précisément les responsables de ces irrégularités, l'étude ici présentée a analysé la façon dont toutes les planètes du Système solaire perturbent la trajectoire de la comète de Halley. Sa découverte c'est qu'il faut essentiellement tenir compte de l'influence de la planète Vénus en plus de Jupiter: elle découle du fait que la comète passe relativement souvent près de Vénus quand elle s'approche du Soleil et que «tout autant que la masse, la proximité avec une planète» est déterminante du point de vue de la gravitation.

Cette étude fait apparaître, en particulier, «qu’au cours des trois prochains millénaires, c’est Vénus qui sera la principale 'perturbatrice' orbitale de la comète, avec quatre passages assez rapprochés» («lors du premier d’entre eux, aux alentours de l’an 3035», Halley devrait passer «à seulement 8,1 millions de kilomètres» de Vénus). Cependant, «dans un peu plus de trois millénaires», Jupiter reprendra la direction des opérations.

Une étude, dont les résultats intitulés «Copper-induced structural conversion templates prion protein oligomerization and neurotoxicity» ont été publiés dans la revue Science Advances, a permis pour la première fois de montrer comment, au niveau moléculaire, des ions cuivre peuvent causer un mauvais repliement des prions.

Rappelons tout d'abord que les prions sont des protéines normales, présentes dans le cerveau, «qui devraient être inoffensives», mais deviennent infectieuses en cas d’un mauvais repliement: dans ce cas, au contact d’autres protéines, «le prion peut imposer sa structure aux autres protéines, qui s'accumulent en amas protéiques créant des dommages aux cellules et au cerveau».

Ainsi, «les prions causent les encéphalopathies spongiformes, qui sont incurables : maladie de la vache folle, maladie de Creutzfeldt-Jakob ou kuru (maladie identifiée en Nouvelle-Guinée)». De plus, «le mauvais repliement des protéines et la formation d’amas protéiques sont des mécanismes qui se retrouvent dans d’autres troubles neurodégénératifs comme les maladies d’Alzheimer et de Parkinson».

Notons à ce propos que, du fait que «les prions mal repliés ne peuvent pas être inactivés par la chaleur ni les radiations», s’ils entrent en contact avec des instruments chirurgicaux, «ils peuvent se transmettre à d’autres patients». Comme «il a été montré que la maladie d’Alzheimer peut se transmettre lors d’opérations chirurgicales», cela plaide pour sa proximité avec les maladies à prions.

Pour sa part, l'étude ici présentée établit «un lien direct entre l'exposition au cuivre et la neurotoxicité de la protéine prion». En fait, «le lien entre le cuivre et les prions était déjà connu», mais, jusqu'ici, le mécanisme exact n'était pas identifié.

Plus précisément, étant donné que «la protéine PrP impliquée dans les encéphalopathies spongiformes est capable de se lier à des métaux» («son extrémité N-terminale contient quatre copies d’une séquence qui s’associe à différents ions divalents, comme Cu²⁺, Ni²⁺ et Mn²⁺»), cette étude a fait apparaître, «grâce à une technique d’imagerie très puissante», que le mauvais repliement de PrP «commence lorsque des ions cuivre se lient à cette extrémité protéique». Ainsi, «les prions mal repliés collent entre eux 900 fois mieux que les protéines PrP normales».

Comme chez la souris, il a été également montré «que ces changements induits par le cuivre sont associés à l’inflammation et à des dommages dans le tissu nerveux», cette étude suggère fortement «qu'un excès d'ions cuivre peut être à l'origine d'une maladie neurodégénérative».

Une étude, dont les résultats intitulés «A precessing molecular jet signaling an obscured, growing supermassive black hole in NGC1377?» sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics et disponibles en pdf sur arxiv.org, a permis, grâce à ALMA, de découvrir un jet moléculaire froid en provenance d'un trou noir au cœur de la galaxie NGC 1377, située à environ 70 millions d'années-lumière de la Voie lactée, dans la constellation de l’Eridan: cette observation aide à mieux comprendre comment les trous noirs supermassifs grandissent en absorbant de la matière.

Plus précisément, le réseau ALMA a révélé «la présence d’un jet de matière froide de 500 années-lumière de long et de 60 années-lumière de large» qui apparaît incontestablement émis par un trou noir supermassif. Cependant, ce jet «n'est pas composé de particules chargées allant presque à la vitesse de la lumière, comme dans les jets des quasars et autres noyaux actifs de galaxies», mais «contient des molécules, lesquelles se déplacent à environ 220 kilomètres par seconde».

Les calculs indiquent «qu’environ deux millions de masses solaires avaient été éjectées du centre de NGC 1377 par le trou noir il y a environ un demi-million d’années», ce qui signale «un processus d’accrétion rapide mais avec du gaz relativement froid et donc peu lumineux». Cette observation, qui indique que le trou noir engouffre de grandes quantités de matière, conduit à le créditer d'une croissance rapide.

De plus, comme le jet détecté par ALMA «est déformé en spirale» ce qui signifie «que la source effectue un mouvement de précession», une hypothèse avancée pour expliquer ce phénomène «fait intervenir deux trous noirs supermassifs proches»: ainsi, ce serait le champ de gravité de l’un des trous noirs qui «perturberait le mouvement du second, peut-être de son disque d'accrétion, celui qui est la source du jet découvert».

Une étude, dont les résultats intitulés «Phototactic guidance of a tissue-engineered soft-robotic ray» ont été publiés dans la revue Science, a abouti à la création d'une raie robotisée miniature (16,3 mm de long pour seulement 10 grammes) pilotable à l'aide de rayons lumineux. Cette réalisation ouvre potentiellement la voie à la fabrication de machines biologiques et constitue un pas appréciable vers le développement en laboratoire d'un véritable cœur fonctionnel.

Ce robot mou comporte quatre couches successives: tout d'abord «un squelette d'or qui va contraindre les mouvements du robot est pris en sandwich entre deux couches de polymère élastique, puis, «sur cette triple couche», de jeunes cellules musculaires «prélevées sur des embryons de rats âgés de deux jours» sont «soigneusement déposées».

De plus, «des molécules de fibronectine déposées sur le support permettent de guider la croissance des cellules de manière à orienter correctement les futures fibres musculaires du robot». Celles-ci, tirant leur énergie «du milieu nutritif dans lequel baigne le robot», vont croître «pendant une semaine jusqu'à former de petits muscles fonctionnels».

C'est une modification génétique qui permet de stimuler et de contrôler la contraction de ces muscles. Plus précisément, «un gène codant pour une protéine 'photo-activable' qui rend les muscles sensibles à la lumière bleue» a été au préalable introduit dans les cellules, de sorte que «lorsque la lumière vient les frapper, les cellules se contractent et génèrent une ondulation de l'élastomère qui part de la tête du robot, vers son aiguillon caudal».

Ce mouvement répétitif, qui ressemble à celui des nageoires des raies, déplace alors le robot vers l'avant «à la vitesse de 3,2 millimètres par seconde». Pour faire tourner «ce robot raie» et modifier sa trajectoire, «il suffit d'appliquer une fréquence lumineuse plus importante d'un côté», ce qui accélère les mouvements musculaires du robot du côté en question.

Notons que, comme une fois contracté un muscle reste normalement dans cet état «tant qu'aucune action mécanique ne vient l'étirer à nouveau» (ce qui explique que «les muscles moteurs fonctionnent presque toujours par paire»), l'astuce a consisté à donner ce rôle d'élongateur au squelette d'or de la machine «qui agit comme un ressort» et ramène «mécaniquement le muscle à sa position initiale après sa contraction».