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Une étude, dont les résultats intitulés «KiDS-450: cosmological parameter constraints from tomographic weak gravitational lensing» sont publiés dans la revue MNRAS et disponibles en pdf, incite à penser, grâce à l'analyse du vaste sondage galactique KiDS (Kilo Degree Survey) effectué au moyen du Télescope de Sondage (du VST) qui équipe le VLT de l’ESO, qu'au sein de l’Univers, la matière noire pourrait être moins dense et distribuée de façon plus homogène que ce qui était attendu.
Rappelons tout d'abord que «la matière noire résiste à toute détection» et que seuls «ses effets gravitationnels suggèrent son existence». C'est la raison pour laquelle l'étude ici présentée a analysé «les déviations que subit la lumière émise par 15 millions de galaxies distantes sous l’influence gravitationnelle de la matière aux plus grandes échelles de l’Univers» en utilisant des images du sondage KiDS «relatives à cinq zones du ciel, couvrant une surface totale équivalant à 2200 fois la superficie de la pleine Lune» et constituées de ces «quelque 15 millions de galaxies».
Grâce à «l'exceptionnelle qualité d’image qu’offre le VST sur le site de Paranal, combinée à l’utilisation de logiciels informatiques novateurs», les effets du 'cisaillement cosmique' ont été mesurés, «avec une précision rarement égalée»: ce cisaillement cosmique est «une subtile variante de l’effet de lentille gravitationnelle faible, soit de cette légère déviation que subit la lumière en provenance de lointaines galaxies lors de son passage à proximité de grandes quantités de matière, tels des amas de galaxies».
Plus précisément, le cisaillement cosmique «résulte de l’action gravitationnelle, non pas d’amas de galaxies, mais de structures situées à plus grande échelle de l’Univers» de sorte que «la lumière s’en trouve également déviée, mais d’un facteur réduit». Afin de «pouvoir mesurer le très faible signal de cisaillement cosmique et en déduire la distribution spatiale de matière gravitationnelle», il faut «utiliser les données issues de sondages vastes et profonds à la fois, tel KiDS».
Curieusement, les résultats de cette analyse, qui «repose sur la cartographie d’une région très étendue du ciel (la plus étendue à ce jour à être analysée au moyen de cette technique)», paraissent «en désaccord avec les données d’observation du satellite Planck de l’Agence Spatiale Européenne, une mission spatiale phare dédiée à l’étude des propriétés fondamentales de l’Univers».
En particulier, «les mesures effectuées par l’équipe KiDS attribuent à la matière qui compose l’Univers un degré de morcellement (un paramètre cosmologique clé) nettement inférieur à celui déduit des données de Planck», ce qui suggère «que la matière noire qui compose la toile cosmique et représente le quart du contenu de l’Univers, est moins grumeleuse» que ce qui était supposé jusqu'ici.
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Une étude, dont les résultats intitulés «A sedimentary origin for intercrater plains north of the Hellas basin: Implications for climate conditions and erosion rates on early Mars» ont été publiés dans la revue Journal of Geophysical Research-Planets, a permis d'identifier sur Mars des strates sédimentaires d'origine lacustre dont les caractéristiques impliquent qu'un climat favorable à l'eau liquide se soit longuement maintenu sur la planète rouge il y a 3,8 milliards d'années.
Rappelons tout d'abord que s'il n'y a aucun doute sur une ancienne présence d'eau liquide sur Mars, les scientifiques ne s'accordent «ni sur sa durée ni sa stabilité». Cependant, grâce aux sondes Mars Express de l'ESA et Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, «de nouvelles preuves d'une activité aqueuse prolongée» ont été fournies.
Ces sondes ont analysé, depuis leur orbite, «le sol de plaines situées au nord du bassin de Hellas, un des plus grands cratères d'impact de tout le système solaire». Alors que, jusqu'ici, «ces plaines étaient considérées comme ayant une origine volcanique» par analogie aux 'mers lunaires', les instruments «indiquent la présence de larges volumes de roches sédimentaires».
Plus précisément, «la caméra HRSC a fourni une couverture régionale de la zone, tandis que HiRISE a permis une observation plus fine de la teinte et de la texture des sédiments, profitant de zones d'érosion». Pour leur part, les spectro-imageurs OMEGA et CRISM ont «analysé la composition des terrains et confirmé la présence de strates riches en minéraux argileux» qui «ne se retrouvent pas dans les coulées de lave et proviendraient au contraire de dépôts lacustres ou de plaines alluviales».
Il en résulte que «pour former ces plaines sédimentaires, épaisses de plus de 300 m et étendues sur des dizaines de kilomètres», il a dû exister «un climat moins froid et sec qu'actuellement» qui s'est maintenu «pendant plusieurs millions d'années». Il apparaît que, 400 millions d'années plus tard, «ces sédiments ont été localement recouverts par des terrains volcaniques» qui «ont scellé les zones d'érosion, permettant aux chercheurs de quantifier ce processus».Ainsi, pour expliquer ces zones, il est nécessaire d'avoir eu «lors de cette époque ancienne, un taux d'érosion cent fois supérieur aux estimations du taux d'érosion actuel, et des trois derniers milliards d'années», ce qui implique «que l'atmosphère ait été relativement dense avant la formation des laves». Les abondants terrains sédimentaires identifiés forment donc «une région opportune pour de futures missions d'analyse au niveau du sol».
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Une étude, dont les résultats intitulés «First On-Sky Fringes with an Up-Conversion Interferometer Tested on a Telescope Array» sont publiés dans la revue Physical Review Letters, a permis d'élaborer un nouvel instrument qui convertit la lumière infrarouge en fréquences visibles ce qui pourrait permettre de détecter et d'observer des objets astrophysiques (étoiles, exoplanètes) qui jusque-là étaient difficilement accessibles.
Notons tout d'abord que «pendant très longtemps, les sources de lumières et les détecteurs dans le domaine du moyen infrarouge ont été les parents pauvres de la photonique» et que, si actuellement, «des sources commencent à se développer», la détection reste difficile.
Dans ce contexte, l'étude ici présentée utilise «une nouvelle technique hybride de détection de la lumière»: plus précisément, «après une modification de la couleur de la lumière (changement de longueur d'onde), les signaux peuvent être détectés par des dispositifs performants capables de discerner les photons».
Employée en astronomie, cette technologie, qui «concernera les systèmes astrophysiques en début ou fin de vie ainsi que les exoplanètes, ces objets froids émettant principalement des grandes longueurs d'ondes», apparaît comme «une rupture totale par rapport aux techniques classiques d'observation astrophysique».
Son prototype, qui «a été testé avec succès sur CHARA, réseau de 6 télescopes situé à l'Observatoire du Mont Wilson, près de Los Angeles aux États-Unis», parvient «à détecter dans le domaine de l'infrarouge proche». La prochaine évolution de cet instrument «sera le passage aux bandes spectrales du moyen infrarouge, c'est-à-dire vers les grandes longueurs d'ondes pour explorer les sources de plus en plus froides de l'Univers».
Soulignons pour finir que ce dispositif pourrait également à l'avenir «être appliqué à d'autres domaines tels que le diagnostic médical, l'analyse de polluants, la surveillance météorologique dans les aéroports, le fonctionnement optimal des éoliennes ou encore le cryptage quantique dans le domaine des télécommunications».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Preexplosive conduit conditions during the 2010 eruption of Merapi volcano (Java, Indonesia)» ont été publiés dans la revue Geophysical Research Letters, a permis de montrer que la violence de l'éruption exceptionnelle de 2010 du volcan Mérapi (Indonésie), qui fut la plus violente depuis 1872, s’explique par la présence discrète d’un magma inhabituellement riche en eau.
Rappelons tout d'abord que le Mérapi «considéré comme un des volcans les plus actifs au monde», a «de fréquentes éruptions effusives dont les dangers sont bien connus»: ainsi en 2010 , «la série des explosions qui se sont succédées durant 2 semaines a causé l’évacuation d’un demi-million de personnes».
Alors qu'habituellement «le magma sort sous forme de dômes de lave qui s’effondrent périodiquement, ces effondrements donnant «lieu à des avalanches de lave incandescente nommées coulées pyroclastiques qui sont certes extrêmement dangereuses mais dont les trajectoires varient peu, facilitant la gestion des risques encourus par la population locale», les 26 octobre et 5 novembre 2010 «les explosions ont généré des coulées pyroclastiques qui ont causé des dommages humains et matériels jusqu’à 15 km du volcan, bien au-delà des distances habituellement atteintes».
Comme «même en tenant compte du fait que le sommet fut écrêté d’environ 200 m par l’explosion du 26 octobre, un effondrement classique de dôme ne saurait expliquer la propagation à si grandes distances des coulées pyroclastiques», l'étude ici présentée a été conduite «à envisager la présence d’un magma inhabituel».
L'analyse du «peu de scories présentes dans les dépôts des coulées de 2010, surtout constituées de débris des dômes et du sommet du volcan» et «du peu d’eau figée dans ces scories» a permis de calculer «la quantité d’eau que chaque scorie contenait lorsqu’elle n’était encore qu’un petit morceau de magma dans le conduit volcanique, juste avant les explosions du 26 octobre et du 5 novembre», sa profondeur dans le conduit et «la quantité de gaz que chacune d’elles contenait». Ces analyses, «répétées sur des dizaines de scories», ont fourni «une image du conduit volcanique avant chaque explosion».Il est alors apparu que «le magma ayant nourri les explosions provenait d’une bien plus grande profondeur que les quelques centaines de mètres imaginés». En fait, situé «à plusieurs kilomètres de profondeur (> 6 km le 26 octobre et ~ 3 km le 5 novembre)», il «contenait une quantité d’eau bien supérieure à celle des laves formant les dômes».
Cette eau, qui «provenait sans doute d’une recharge profonde de magma qui s’est mélangée au magma pauvre en eau déjà présent dans la chambre sise sous le volcan», s’est ensuite «transformée en vapeur sous pression lors des explosions» en suppléant «le peu de gaz présent dans le conduit» et, en fin de compte, «cette petite quantité de magma riche en eau» a donné «leur puissance aux évènements de 2010».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Sulfur-oxidizing bacteria prior to the Great Oxidation Event from the 2.52 Ga Gamohaan Formation of South Africa» ont été publiés dans la revue Geology, a permis de découvrir dans les couches de la formation Gamohaan faisant partie du craton Kaapvaal, en Afrique du Sud des fossiles de bactéries sulfureuses, ressemblant à la bactérie géante Thiomargarita namibiensis, qui se seraient développées dans des sédiments autour du supercontinent Vaalbara, dont la datation des roches qui les contiennent fournit comme âge, 2,52 milliards d'années (Néoarchéen).
Soulignons tout d'abord que, du fait que certains scientifiques «pensent que la vie est née au niveau des sources hydrothermales sous forme d'organismes extrêmophiles utilisant la chimiosynthèse basée sur le soufre» alors que «d'autres pensent que de tels organismes, que l'on peut observer aujourd'hui, sont en fait le produit tardif de l'évolution», il est essentiel de déterminer «quand sont apparues les formes vivantes capables d'utiliser le soufre».
Pour ce qui concerne notre époque, on connait «depuis un certain temps déjà les bactéries sulfureuses pourpres et vertes» qui effectuent de la photosynthèse mais «ne produisent pas d'oxygène lorsqu'elles oxydent le sulfure d'hydrogène (H2S) en soufre élémentaire (S)». Cependant, «une bactérie géante vivant en populations denses dans certains sédiments des côtes namibiennes, au niveau du plateau continental» a été découverte en 1999. Dénommée,Thiomargarita namibiensis, «ce qui signifie étymologiquement 'la perle de soufre de Namibie', cette bactérie «prolifère dans un milieu à la fois riche en nutriments mais pauvre en oxygène et abondant en sulfures».
Dans ce contexte, les fossiles trouvés en Afrique du Sud et décrits dans l'étude ici présentée «apparaissent non seulement comme les plus anciennes traces de bactéries sulfureuses mais aussi comme les plus anciennes traces de formes de vie capables de vivre en eaux profondes, en l'absence de lumière» (pour mémoire, «à cette époque, des cyanobactéries productrices de stromatolites existaient depuis au moins 200 millions d'années»).
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