LE MONDE D APRES LA PHYSIQUE/PHYSICS WORLD::2017 october,1 : Ondes gravitationnelles encore!Que de gloire!!!

C‘est un peu en avance du terme du mois que je suis conduit à présenter à ma communauté de lecteurs mon suivi par traduction des nouvelles fraiches de la physique collectées par PHYSICS WORLD COM .lles arrivent trop vite et ,hélas, je me fais souvent dépasser…..

Et pourtant les soucis que me procurent les  dernières nouvelles du nucléaire français   me pousseraient à  jouer les Cassandre …Mais je préfère en méditer et attendre les rapports de ASN/IPSN et les réactions de EDF avant de m exprimer….

888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

1 :TRADUCTION ENTIERE

Qu'est-il arrivé aux étoiles à neutrons GW170817 après leur fusion?

What happened to the GW170817 neutron stars after the merger?

Oct 18, 2017 28 comments

Shrouded in mystery: artist's impression of merging neutron stars

18 oct. 2017 26 commentaires

impression de l'artiste  su la fusion des étoiles à neutrons

Enveloppée  de mystère….Voilà l'impression de l'artiste  sur la fusion des étoiles à neutrons

Une des nombreuses questions soulevées par la toute première observation gravitationnelle d’une émergence  d’ une étoile à neutrons est :qu est ce qui est arrivé aux deux étoiles à neutrons - ont-elles formé un trou noir ou  encore une étoile à neutrons, ou les deux?

Le signal d'onde gravitationnelle des détecteurs LIGO-Virgo montre clairement que la fusion impliquait deux étoiles à neutrons primaires se combinant  en la  masse  d'un petit trou noir. Cependant, la manière exacte dont les deux corps se rejoignaient ne pouvait être observée car la fréquence des ondes gravitationnelles émises juste avant et pendant la fusion était trop élevée pour être visible dans les détecteurs. De plus, aucun signal post-fusion n'a été observé depuis l'objet créé lors de la collision.

Selon Jim Hough de l'Université de Glasgow, il y a quatre issues possibles de la fusion. L'une impliquerait la fusion des deux étoiles à neutrons pour former une autre étoile à neutrons. Ou  encore une "étoile à neutrons hypermassive" pourrait se former, qui se désintégrerait en moins d'une seconde en un trou noir. La troisième option serait la création d'une «étoile à neutrons supermassive» qui se désintègrerait  en un trou noir en quelques heures. La dernière possibilité serait la formation directe d'un trou noir.

La fusion a  produit une salve de rayons gamma associée à la formation d'un puissant jet de matière éjectée desobjets fusionnés. Malheureusement, cela ne réduit pas les options, selon Francesco Pannarale de l'Université de Cardiff, car un tel jet pourrait être formé soit par un trou noir soit par une étoile à neutrons tournant rapidement. «Ce n'est pas clair d après ce  que nous avons vu», dit Pannarale.

Cependant, Phil Evans de l'Université de Leicester fait remarquer que si la fusion avait formé une étoile à neutrons qui aurait  duré plus de quelques heures, alors un signal radiographique caractéristique aurait dû être observé. "Nous avons complètement exclu cela", dit-il, "Donc s'il y avait une étoile à neutrons, ça n'a pas duré très longtemps".

En effet, il existe aussi des preuves en faveur d'une étoile à neutrons intermédiaire à courte durée de vie dans le rayonnement ultraviolet qui a été détecté peu de temps après la fusion. «Cela impliquerait une source de neutrinos, qui pourrait provenir de la surface d'une étoile à neutrons hypermassive», explique Evans. "Il est donc possible qu'une étoile à neutrons se soit formée au moins pendant très peu de temps - mais nous ne pouvons pas en être certains."

Il y a beaucoup plus de choses sur les fusions à neutrons et  autres événements cosmiques qui peuvent être étudiés par LIGO-Virgo dans le livre de Physique World  com  « Discovery Multimessenger Astronomy

A propos de l'auteur

Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.com

 MON COMMENTAIRE

J’apprécie la franchise  des chercheurs sur  la reconnaissance de leur incapacité à définir le résultat final de l’événement GW170817…… Personnellement je me demande si entre la classe des étoiles à neutrons  et celle des trous noirs   il n y aurait pas aussi place pour une catégorie  supplémentaire  et qui contreviendrait a la limite de Chandrasekhar, (1 ,44  m  soleil pour la matière dégénérée) …GW 170817 C EST L’EXEMPLE que 2 étoiles donnant naissance à 2 supernovæ en  deux étoiles à neutron  aient à subir encore  un effondrement  gravitationnel  supplémentaire en supernova   …. ET ..UNE ETOILE A QUARK OU A PIONS  ??????  

26 interventions dans le forum  anglais ,dont certaines très négatives !

888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

2/TRADUCTION ENTIERE

Collision spectaculaire de deux étoiles à neutrons observées pour la première fois

Spectacular collision of two neutron stars observed for first time

Oct 16, 2017 20 comments

Many views: A neutron-star merger’s effects on gravity (left) and matter

16 oct. 2017 20 commentaires

Visualisation montrant les effets sur une fusion d'étoiles à neutrons sur la gravité et la matière

De nombreux points de vue: les effets d'une fusion neutron-étoile sur la gravité (à gauche) et la matière

Les astronomes ont fait l'une des plus grandes percées de la décennie après avoir détecté à la fois les ondes gravitationnelles et les rayons gamma de la fusion de deux étoiles à neutrons. Annoncé aujourd'hui lors d'un briefing coordonné des médias à Washington DC, Londres et ailleurs, la détection a été faite le 17 août, avec les ondes gravitationnelles repérées par la collaboration LIGO-Virgo et les rayons gamma captés par le Fermi Gamma Ray. télescope spatial. Les observations ont incité les astronomes à pointer des douzaines de différents télescopes et détecteurs autour du monde, et dans l'espace, à l'origine des signaux dans une galaxie lointaine. Ensemble, ces installations ont capturé un rayonnement émis  à la suite de la fusion à travers le spectre électromagnétique  , a savoir  depuis des rayons gamma jusqu’ aux ondes radio.

En plus d'être le tout premier exemple d'une «astronomie multimessenger» impliquant des ondes gravitationnelles, les observations ont fourni des indices importants sur la façon dont des éléments lourds, tels que l'or, sont produits dans l'univers. La capacité à mesurer à la fois les ondes gravitationnelles et la lumière visible émise à partir des fusions  d’ –étoiles à  neutron a également donné une nouvelle façon indépendante de mesurer le taux d'expansion de l'univers. De plus, l'observation instaure un débat déjà mené de longue date sur l'origine des sursauts gamma courts et de haute énergie.

Compte tenu de l'impact considérable des nouvelles mesures, des rumeurs circulaient pendant des semaines avant l'annonce d'aujourd'hui. Sheila Rowan, directrice de l'Institute for Gravitational Research de l'Université de Glasgow au Royaume-Uni et membre de l'équipe LIGO, est ravie de «la simple polyvalence» des observations, affirmant qu'une «science passionnante a déjà été élaborée avec  les  nombreux  premiers  résultats signalées ".

L'observation par ondes gravitationnelles, baptisée GW170817, est la plus forte jamais vue dans les deux détecteurs à ondes gravitationnelles LIGO basés aux États-Unis, qui se trouvent à Hanford (Washington) et à Livingston (Louisiane). Un signal un peu plus faible a été vu par le détecteur d'ondes gravitationnelles Virgo près de Pise, en Italie. Le 14 août, Virgo avait détecté sa première onde gravitationnelle provenant d'une fusion de trous noirs, qui indiquait non seulement aux scientifiques que le détecteur fonctionnait correctement mais suggérait également que le signal GW170817 provenait d'une direction à laquelle Virgo etait le moins sensible.

Les étoiles à neutrons fusionnées observées dans l'événement GW170817 ont probablement formé un trou noir avec un jet puissant, qui a produit les rayons gamma qui ont également été observés. Les informations provenant des trois détecteurs ont permis à l'équipe de LIGO-Virgo de limiter la localisation des étoiles à neutrons fusionnées à environ 28 degrés carrés de ciel. Une batterie de télescopes et d'autres instruments a ensuite pu localiser la source dans la galaxie NGC 4993, située à environ 130 millions d'années-lumière de la Terre.

Nial Tanvir, de l'Université de Leicester au Royaume-Uni, a indiqué que les astronomes avaient immédiatement déclenché des observations sur plusieurs télescopes au Chili pour rechercher l'explosion qu'ils s'attendaient à voir produire. «À la fin, nous sommes restés éveillés toute la nuit à analyser les images au fur et à mesure qu'elles arrivaient, et il était remarquable que les observations correspondaient bien aux prédictions théoriques qui avaient été faites», dit-il.

Les signaux d'ondes gravitationnelles ont été mesurés pendant environ 100 s, tandis que ceux des précédentes fusions de trous noirs ont duré moins d'environ 1,5 s. Ce temps de mesure plus long a réduit l'incertitude sur l'emplacement de la fusion, tandis que la forme du signal a permis aux astronomes d'estimer les masses des étoiles à neutrons à environ 1,1 à 1,6 masse solaire. L'amplitude du signal donne la distance à la source dans une marge d'erreur de 30%.

Les rayons gamma de haute énergie de GW170817 ont été détectés sous la forme d'une courte salve, environ 2 secondes après les ondes gravitationnelles. Les astronomes avaient soupçonné que de telles explosions étaient causées par des fusions  d’ étoiles à  neutron, mais avaient peu de connaissances sur la façon dont cela se produisait. "Nous avons confirmé que les étoiles à neutrons en collision alimentent de courts sursauts gamma, résolvant l'un des plus grands mystères de l'astrophysique des hautes énergies actuelles", explique Francesco Pannarale de l'Université de Cardiff au Royaume-Uni.

L'arrivée rapide du signal gamma confirme également que les ondes gravitationnelles se déplacent à la vitesse de la lumière, tandis que la capacité d'observer la lumière et les ondes gravitationnelles provenant d'objets distants permettra aux physiciens d'effectuer des tests plus stricts de la théorie générale de la relativité d'Einstein.

Les ondes gravitationnelles produites dans GW170817 ont été émises par les deux étoiles à neutrons lorsqu'elles ont spiralé vers l'intérieur. Au fur et à mesure que les étoiles se rapprochent, leurs formes peuvent être déformées par les forces de marées. La valeur  de distorsion dépend de l'état de la matière dans l'étoile et de la distribution de la matière. De telles distorsions affecteraient le signal d'onde gravitationnelle, mais n'ont pas été vues dans GW170817. Mark Hannam, qui est également à Cardiff, dit que cela a permis aux astrophysiciens d'exclure certains modèles de ce que pourrait être cette matière.

Malheureusement, la collaboration LIGO-Virgo a été incapable de détecter les ondes gravitationnelles à partir du moment précis où les étoiles à neutrons ont fusionné, la fréquence de ces ondes étant trop élevée pour être perçue par les détecteurs, ce qui signifie que les astronomes ne sont pas sûrs qu il se soitformé une étoile à neutrons ou un trou noir. Selon Jim Hough de l'Université de Glasgow, il existe quatre scénarios probables. L'une implique la fusion des deux étoiles à neutrons pour former une autre étoile à neutrons. Une autre est qu'une "étoile à neutrons hypermassive" pourrait se former, qui se désintégrerait en moins d'une seconde en un trou noir. La troisième option est la création d'une «étoile à neutrons supermassive» qui se désintègre en un trou noir en quelques heures. La dernière possibilité est la formation directe d'un trou noir.

Une carte des quelque 70 observatoires qui ont détecté l'onde gravitationnelle appelée GW170817

Tous les regards sont rivés sur le ciel: plus de 70 observatoires ont étudié la collision étoile-neutron GW170817

Des observations ultérieures effectuées par pas moins de 70 autres télescopes suggèrent cependant que le résultat final de la fusion était un trou noir entouré d'un disque d'accrétion de matière. Lorsque ce matériau a été aspiré dans le trou noir, un jet de matériau se déplaçant rapidement s'est propagé vers l'extérieur le long de l'axe de rotation du trou noir. Lorsque ce jet est entré en collision avec le gaz dans la galaxie, il a commencé à ralentir et l'énergie cinétique perdue a été diffusée sous forme de rayons gamma. Grace au fait  que  la Terre est à peu près dans la même direction que le jet  de GW170817, les astronomes ont pu détecter ces rayons.

En se déplaçant vers l'extérieur du trou noir, le jet a ralenti et l'énergie du rayonnement émis a chuté aussi. Ceci explique pourquoi les émissions de rayons X, de lumière visible, d'infrarouges et d'ondes radio à faible énergie ont également été détectées dans les semaines qui ont suivi le 17 août. En effet, les astronomes observent encore les signaux de GW170817 deux mois plus tard.

e.

All eyes on the sky: more than 70 observatories studied the neutron-star collision GW170817

Selon Imre Bartos de l'Université de Floride aux États-Unis, un résultat précoce important de la découverte de GW170817 est la preuve de la création d'éléments plus lourds que le fer dans la fusion  de ces étoiles à  neutron-. De tels éléments sont supposés être créés dans des noyaux lourds riches en neutrons éjectés pendant la fusion. Ces noyaux se désintègrent ensuite radioactive ment en noyaux lourds stables, et le rayonnement émis fait briller les éjections environnante s. Cette lueur a été détectée pour la première fois dans GW170817 par le relativement petit Swope Telescope au Chili. "Puis, après quelques observations initiales, les gros canons sont arrivés et ont pris des mesures très détaillées qui nous ont donné beaucoup d'informations", explique Bartos. "Il s'agit notamment de l'Observatoire américain Gemini, du Very Large Telescope européen et du télescope spatial Hubble de la NASA."

Kate Maguire de l'université Queen's de Belfast en Irlande du Nord dit que les astronomes ont découvert que cette fusion  dispersait des éléments chimiques lourds, tels que l'or et le platine, dans l'espace à haute vitesse. "Ces nouveaux résultats ont significativement contribué à résoudre le mystère longuement débattu de l'origine des éléments plus lourds que le fer dans le tableau périodique", dit-elle.

Ces observations spectaculaires ont également donné aux astronomes une nouvelle façon de mesurer la constante de Hubble, qui est le taux d'expansion de l'univers en fonction de la distance de la Terre. En effet, Hough souligne que la recherche de  l'obtention d'une telle technique a été l'une des premières raisons pour lesquelles LIGO et son précurseur européen GEO ont été construits. La mesure est rendue possible parce que connaître l'amplitude et la polarisation d'une onde gravitationnelle permet aux astronomes de déterminer la distance à sa source. Et étant capable de voir la galaxie d'origine, ils peuvent déterminer le décalage vers le rouge de sa lumière, et donc sa vitesse d'éloignement à  la Terre. Sur la base de ces mesures de distance et de vitesse, la constante de Hubble calculée à partir de GW170817 est en accord avec des observations indépendantes.

«Au fur et à mesure que les détecteurs d'ondes gravitationnelles s'amélioreront», dit Hough, «nous serons en mesure de regarder plus loin dans le passé pour mesurer la constante de Hubble».

Après seulement deux mois d'observation, GW 170817 est déjà l'un des objets les plus étudiés en dehors du système solaire, a déclaré Bartos à Physics World. "Nous apprenons encore beaucoup et les données seront analysées pour les années à venir." Peut-être plus important encore, Bartos ne voit pas cela comme une observation singulière ou rare. "Nous allons", dit-il, "tirer  beaucoup plus de ces événements dans le futur."

Les observations sont décrites dans un certain nombre d'articles publiés dans The Astrophysica

 

MON COMMENTAIRE

La différence de 1,74 secondes  d’arrivée entre les 2 types d’ondes  semble être négligées par les auteurs au profit de la conclusion   que leur valeur commune de vitesse  est c  ….Et certains estiment même que cela s’explique  par une petite différence des lieux d’émission  , c’est à 600000 km alors que le diamètre d’une étoile à neutron est de l’ordre  de 10 à30 km …Bizarre non ???

 Vous trouverez plus de remarques intéressantes  dans les 20 commentaires anglais

88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

3 : TRADUCTION COMPLETE

Des molécules ultrafroides avec des moments électriques et magnétiques se collent

13 oct. 2017

Ultracold molecules with electric and magnetic moments stick around

Oct 13, 2017

Electric and magnetic: trapping the molecules

Des molécules ultrafroides à longue durée de vie possédant à la fois des dipôles magnétiques et électriques ont été produites pour la première fois par des chercheurs américains. Les molécules de sodium-lithium ont des durées de vie beaucoup plus longues que les molécules ultrafroides créées précédemment, ce qui permet aux chercheurs de les étudier plus facilement. Le système fournit également des informations fondamentales sur les collisions moléculaires.

Au cours des 20-30 dernières années, les scientifiques sont devenus extrêmement habiles à refroidir des nuages ​​d'atomes à des températures  de l’ordre du nanokelvin et à observer la physique étrange et merveilleuse qui se produit. Les molécules, cependant, sont plus délicates à refroidir car l'énergie doit être supprimée de beaucoup plus de degrés de liberté tels que la rotation, la vibration et la flexion. Une approche alternative appelée magnétoassociation s'est révélée plus efficace. Un mélange d'atomes constitutifs de la molécule est refroidi avec des faisceaux laser avant qu'un champ magnétique appliqué ne soit réduit pour que les atomes adhèrent ensemble dans de grandes molécules faiblement liées appelées molécules de Feshbach. Celles-ci sont ensuite manipulées pour fabriquer des molécules plus petites et fortement liées.

Les molécules de Feshbach sont créées dans l'état dit de triplet, qui présente un moment angulaire de spin et donc un moment magnétique-dipolaire. Lorsque la technique a été utilisée en 2008 pour produire l'état fondamental triplet de potassium-rubidium, cependant, elle était si faiblement liée qu'elle s'est brisée en environ 170 μs. Les chercheurs ont donc redessiné leur protocole pour produire l'état singulet à énergie nulle et angulaire nulle. "Ils ont dit: 'OK, nous avons été transférés à l'état triplet, ce dernier  est mort immédiatement: passons à l'état singulet, qui devrait être beaucoup plus stable'", explique Timur Rvachov du Massachusetts Institute of Technology, impliqué dans le nouveau travail: "C'est essentiellement ce que les gens ont  faitdepuis, et dans la plupart des cas, leurs attentes ont été correctes."

Une exception à la quête de l'état singulet a  été  la production de molécules de rubidium diatomiques dans l'état triplet par des chercheurs de l'Université d'Innsbruck en Autriche, également en 2008. Cependant, comme les deux atomes étaient les mêmes, ils avaient nécessairement la même électronégativité . La molécule n'a donc pas de dipôle électrique - bien qu'elle ait un dipôle magnétique. De plus, la durée de vie des molécules était juste supérieure à 200 ms.

Les états singulets, étant les états fondamentaux absolus des molécules, ont été prédits à l'origine pour avoir des vies extrêmement longues, mais des recherches récentes ont suggéré que ce n'est pas vrai. Les physiciens postulent donc de nouveaux canaux de désintégration qui ne dépendent pas de l'état de spin mais de la masse: «Les molécules plus lourdes ont tendance à subir plus souvent de mauvaises collisions et à mourir plus rapidement», explique Rvachov.

Pour étudier cette relation, Rvachov et ses collègues de Wolfgang Ketterle - qui ont partagé le prix Nobel 2001 de physique pour la production d'un condensat de Bose-Einstein en utilisant des atomes ultrafroids - ont produit l'état triplet du composé de métal alcalin le plus léger possible. Ils ont refroidi un mélange d'atomes de sodium-23 et de lithium-6 dans un piège optique dans un champ magnétique. Quand le champ magnétique a été légèrement réduit, il est devenu énergétiquement assez favorable pour former avec  les deux atomes  des molécules de Feshbach. Ceux-ci ont ensuite été manipulés par deux lasers de fréquences précisément définies dans un schéma analogue à ceux utilisés par les chercheurs américains et autrichiens, bien que les fréquences requises soient différentes pour chaque molécule. Les chercheurs ont mesuré les durées de vie des molécules jusqu'à 4,6 s. "Les gens essaient encore de le comprendre, mais il semble que la masse soit un prédicteur plus important que l'état de spin  pour arriver à  savoir si vous aurez un échantillon stable de molécules", dit Rvachov.

En plus des connaissances théoriques, la combinaison d'une longue durée de vie et d'un moment magnéto-dipolaire a permis aux chercheurs d'effectuer une spectroscopie de résonance de spin électronique sur la molécule. Ils ont appliqué un champ magnétique radiofréquence et mesuré la fréquence à laquelle le spin électronique a basculé. À partir de là, les chercheurs ont pu déduire l'interaction hyperfine - le couplage magnétique entre les électrons et les noyaux des atomes de sodium et de lithium - pour la première fois.

Florian Schreck de l'Université d'Amsterdam décrit le document comme «un grand pas» vers la plus grande entreprise de production d'un gaz moléculaire  quantique  dans lequel toutes les molécules s'accumulent dans les niveaux d'énergie les plus bas possibles de leur piège. Il note que cela nécessiterait des augmentations considérables de la densité et des réductions de température. Simon Cornish de l'Université de Durham au Royaume-Uni dit que l'aspect le plus surprenant de la recherche est la longue durée de vie des molécules: «Nous avons travaillé sur les gaz atomiques pour ... bien, trop longtemps maintenant, et nous avons une très bonne compréhension de comment les atomes entrent en collision », dit-il. "Mais les molécules sont beaucoup plus compliquées

MON COMMENTAIRE

 J’ AVOUE  mon étonnement !  Certes ce n’est pas tour à fait le mariage de la carpe et du lapin   car les deux métaux sont des alcalins de Z  différents  …On pourrait donc parler plutôt  d étudier   les caractéristiques de l’accouplement    de l’âne et de la jument !!!

888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

 A SUIVRE