Une étude, dont les résultats intitulés «Nonlinear increase of X-ray intensities from thin foils irradiated with a 200 TW femtosecond laser» ont été publiés dans la revue Nature, a permis d'obtenir, grâce au J-Karen installé au Japon, un des lasers femtoseconde les plus puissants du monde, un plasma d’atomes dans un état exotique extrême qui apparaît au cours d'une supernova.

Plus précisément, «en bombardant de la matière avec des impulsions lasers ultracourtes», des atomes creux («des atomes dont la couche d’électrons la plus proche du noyau a été arrachée contrairement aux ions où ce sont les couches externes d’électrons qui sont supprimées») ont été obtenus.

Si «des expériences précédentes utilisant un laser envoyant des faisceaux ultra brefs de rayons X» avaient abouti à produire des atomes creux, c'est la première fois qu'ils sont obtenus «avec un laser en lumière visible».

Selon le principe qui stipule que «la nature à horreur du vide», lorsque «la couche interne d’électrons est vide, ceux de la couche externe 'descendent' occuper les places laissées vides» en émettant «de grandes quantités de rayons X hautement énergétiques».

Cette méthode, qui peut être employée «pour obtenir des sources de rayons X avec une intensité inégalée dans les autres dispositifs actuels», pourraient être utilisée «pour des applications industrielles comme des sondages non destructifs de soudure ou pour mettre au point de nouveaux matériaux».

Quant à «l’étude des atomes creux et de la cascade de réactions que leur présence engendre», elle devrait permettre de mieux comprendre les phénomènes qui se déroulent lors des supernovæ.

Une étude, dont les résultats intitulés «Erosion by an Alpine glacier» ont été publiés dans la revue Science, a permis, grâce à une approche pluridisciplinaire, de quantifier, pour la première fois, la loi d’érosion d’un glacier de type Alpin en Nouvelle Zélande: jusqu'ici aucun consensus n'existait «sur le lien quantitatif entre la vitesse de glissement des glaciers et l’érosion liée à ce glissement», principalement du fait de «l’impossibilité d’observer ce qui se passe sous les glaciers et d’y réaliser des mesures directes pour quantifier l’érosion, mais aussi de réaliser des mesures intégrant les fluctuations saisonnières».

Afin de contribuer à résoudre ce problème, l'étude ici présentée s'est penchée, pendant six mois, «sur le cas du glacier Franz Josef (Ka Roimata o Hinehukatere en Maori) en Nouvelle Zélande». Situé «dans les Alpes de l’île du Sud dans la région du Mont Cook (Aoraki en Maori) dans une région affectée par d’intenses précipitations», ce glacier «qui présente de fortes analogies avec les glaciers des Alpes Européennes mesure environ 10 km de long et glisse rapidement sur son substrat rocheux avec des vitesses pouvant atteindre 2 m/jour».

Plus précisément, «la vitesse de la surface du glacier a été quantifiée grâce à l’utilisation d’une technique nouvelle de corrélation d’images satellitaires permettant de cartographier cette vitesse avec une grande précision et une excellente résolution spatiale à l’échelle du glacier sur la période choisie», puis cette vitesse a été «extrapolée à la vitesse de glissement du glacier».

Les taux d’érosion, eux, ont été estimés grâce à l'installation pendant plusieurs mois, en sortie du ruisseau sous-glaciaire, d'une station de mesure du débit et de taux de particules sédimentaires: la provenance de cette charge particulaire a été précisée par l'analyse de «la structure cristalline des matériaux graphitiques contenus dans les particules sédimentaires par microspectroscopie Raman».

Comme «ces composés graphitiques sont des témoins de l’histoire métamorphiques des roches qui les contiennent, et montrent des variations structurales importantes dans les roches sur lesquelles s’étire le glacier de Franz Josef», la comparaison de «la structure des matériaux graphitiques dans la charge particulaire avec celle des roches du substrat rocheux au long du glacier», permet de «déduire la provenance des particules générées par l’érosion» et «de réaliser pour la première fois une cartographie précise de l’érosion sous un glacier Alpin».

Il a été ainsi établi «que le taux d’érosion dépend du carré de la vitesse de glissement du glacier et augmente donc avec le temps». La conséquence est que ce modèle, qui concorde «avec l’augmentation généralisée du glissement des glaciers observée depuis quelques décennies au bord des grandes calottes», prédit que «l’érosion glaciaire va s’intensifier de manière non linéaire avec le réchauffement climatique».

Une étude, dont les résultats intitulés «Ancient Ethiopian genome reveals extensive Eurasian admixture throughout the African continent» ont été publiés dans la revue Science, laisse penser, à partir de la description du génome complet d’un Éthiopien vieux de 4500 ans, que les Africains vivant aujourd’hui tiennent une part importante de leur hérédité (jusqu’à 7%) d’ancêtres ayant pratiqué l’agriculture au Moyen-Orient.

Les restes fossilisés de cet homme adulte ont été retrouvés en 2012 enterrés sous une pierre dans la grotte de Mota (ouest de l’ Éthiopie), une «cachette utilisée par les habitants de la région lors de conflits armés». Comme de l'ADN de bonne qualité a pu être extrait de l’os de son oreille interne, l’ensemble de son génome a pu être décrypté.

Ce décryptage est précieux car c'est la première fois qu'on a accès «au génome entier d’un Africain ancien», du fait que «le climat chaud et humide empêche généralement la préservation de l’ADN sur ce continent».

Il est ainsi apparu que «Mota, ainsi qu’il a été surnommé, avait été très proche des Aris, un groupe ethnique qui vit toujours aujourd’hui sur les hauts plateaux d’Éthiopie». Son génome indique «qu’il avait la peau sombre et les yeux marrons, qu’il était dépourvu d’une mutation qui permet la bonne digestion du lait chez l’adulte (ce qui était attendu pour un chasseur-cueilleur), mais qu’il en possédait trois qui favorisent encore aujourd’hui l’adaptation à la vie en altitude chez les habitants de ces hauts plateaux éthiopiens».

L'étude a alors comparé ces données avec celles provenant d’Africains actuels et de fossiles d’Europe. Alors qu'on soupçonnait «que l’Afrique avait reçu il y a environ 3 000 ans un flux de populations en provenance du Croissant fertile, au Moyen-Orient», sans surprise, «Mota, plus ancien, ne portait aucune trace de cet apport génétique» ce qui en fait «un point de référence unique pour déterminer ce qui, dans l’hérédité des populations africaines actuelles», peut provenir d’Eurasie.

Il en découle «que 4% à 7% de leur génome a une source eurasiatique, et pas seulement dans la Corne de l’Afrique» puisqu'il en est de même «pour les Yoruba (7%) à l’ouest du fleuve Niger et pour les pygmées Mbuti (6%), souvent considérés comme des populations africaines de référence, c’est-à-dire peu métissées».

De plus, comme l'étude mène à la conclusion que «le génome des Yorubas et des Mbutis comprend entre 0,2% et 0,7% de séquences néandertaliennes» et comme la part d’ADN provenant de Neandertal avait été évaluée à 3% environ dans les populations non africaines («en considérant que les Africains actuels n’avaient pas hérité d’ADN eurasiatique»), il en résulte «que la part de Néandertal chez les Européens est un peu plus haute qu’on ne le pensait».

Une étude, dont les résultats intitulés «Integrated all-photonic non-volatile multi-level memory» ont été publiés dans la revue Nature Photonics, a abouti à la réalisation d'une mémoire entièrement optique en employant des matériaux nouveaux dits 'à changement de phase' dont les propriétés optiques varient en fonction de l’agencement des atomes qui les constituent: plus précisément, sous l’effet d’impulsions laser ultracourtes, ils passent d’un état régulier, cristallin, à un état irrégulier amorphe.

Alors que la lumière permet actuellement «de transporter l’information avec un très haut débit, par l’intermédiaire des fibres optiques», les données d'un ordinateur sont encore «manipulées et stockées par voie électronique» ce qui limite sa vitesse.

En vue de résoudre ce problème, l'étude ici présentée a mis à profit les caractéristiques des matériaux à changement de phase pour fabriquer une mémoire PRAM (Phase-Change Random Access Memory) non volatile, la lecture des données se faisant au moyen d'impulsions lumineuses moins puissantes.

La mémoire obtenue «est compatible avec la transmission classique de données par fibres optiques mais aussi avec les derniers processeurs». De plus, «sans impulsions laser, le matériau garde sa configuration pendant des décennies même s’il est retiré de l’ordinateur et n’est plus alimenté électriquement», de sorte que ces mémoires PRAM, qui n'occupent que très peu de place, peuvent stocker des données sur un temps très long.

Une étude, dont les résultats intitulés «Fast-moving features in the debris disk around AU Microscopii» ont été publiés dans la revue Nature, a permis, grâce aux images acquises par le Très Grand Télescope de l'ESO et le Télescope Spatial Hubble NASA/ESA, de découvrir, au sein d'un disque de poussière situé autour de l'étoile AU Microscopii (AU Mic), l'existence de structures semblables à des ondes animées d'un mouvement rapide qui ne ressemblent en rien à ce qui a pu être observé ou envisagé jusqu'à présent.

Indiquons tout d'abord que AU Microscopii «est une étoile jeune, proche de notre système solaire et entourée d'un disque de poussière étendu» qui est observé notamment en vue de compléter notre connaissance sur les processus de formation planétaire.

Dans ce but, l'étude ici présentée a «recherché le moindre signe de structure déformée ou grumeleuse (témoignant de la possible existence de planètes – dans le disque de AU Mic») en faisant appel, en 2014, à l'instrument SPHERE nouvellement installé sur le Très Grand Télescope de l'ESO.

C'est ainsi que les images obtenues par SPHERE ont fait apparaître un ensemble de structures arborant «une forme arquée, ou ondulée, bien différente de ce qui a déjà été observé par le passé». On peut y distinguer cinq arches, «telles des vagues à la surface de l'eau», formant «globalement une structure ondulante à différentes distances de l'étoile».

A la suite de ce repérage, d'anciennes images du disque «acquises, en 2010 et 2011, par le Télescope Spatial Hubble NASA/ESA» ont été consultées. Cela a permis de découvrir que, non seulement «ces structures figuraient sur les images d'Hubble, mais également qu'elles avaient changé au fil du temps».

Un nouveau traitement des images issues des données de Hubble, a alors conduit «à reconstituer les mouvements de ces étranges structures sur une période de quatre ans», ce qui a montré que «les arches s'éloignaient de l'étoile à des vitesses pouvant atteindre les 40 000 km/h».

Plus précisément, «les structures les plus éloignées de l'étoile semblent se mouvoir à vitesse plus élevée que les plus proches»: en particulier, «trois des structures au moins se déplacent si rapidement qu'elles pourraient bien échapper à l'attraction gravitationnelle de l'étoile».

L'élément inconnu et inhabituel «à l'origine de l'accélération de ces ondulations et de leur vitesse si élevée» pourrait avoir «un lien avec les flambées de l'étoile» car «AU Mic est une étoile très active (d'importants et brusques sursauts d'énergie se produisent à sa surface ou à proximité directe)».