Reprise avec deux
nouvelles traductions, l’une de physique nucléaire , l’autre d’astronomie
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1 : Scientists
observe a new form of strange matter
January 24,
2019 by Jens Wilkinson, RIKEN
1
Les scientifiques observent une nouvelle forme de matière
étrange
24 janvier 2019 par Jens Wilkinson, RIKEN
Dans le cadre d’une découverte qui pourrait fournir de
nouvelles informations sur l’origine de la masse dans l’univers se formant après le Big Bang, des
scientifiques de la collaboration internationale J-PARC E15, dirigée par des
chercheurs du Pôle RIKEN pour la recherche pionnière (CPR), ont utilisé des
expériences avec des kaons et de l’ helium-3 pour démontrer expérimentalement,
pour la première fois, l’existence d’un noyau exotique contenant deux protons
et un kaon lié.
Les kaons sont un type de méson - un groupe de particules de
durée de vie extrêmement courte qui assure la médiation de la force forte qui
lie les protons et les neutrons à l’intérieur du noyau atomique et ceci consiste en une paire anti-quark et quark.
L’existence de mésons a été proposée pour la première fois par le physicien
japonais Hideki Yukawa en 1935. Après sa découverte, il est devenu le premier
Japonais à recevoir un prix Nobel pour ses efforts. Les mésons K sont récemment
devenus un sujet de recherche important, car ils existent généralement en tant
que "particules virtuelles" qui apparaissent et disparaissent dans le
noyau, mais ils pourraient devenir de véritables particules liées dans un noyau
et même devenir, pour un instant
éphémère, une partie intégrante du noyau. Un noyau exotique, avec les neutrons
et les protons typiques, dans la mesure où il s'écoule un léger décalage avant
l'annihilation de l'anti-quark et du quark. Comprendre comment cela s’est passé
pourrait fournir des éclaircissements sur des mystères tels que l’origine de la
masse et le phénomène quantique du "confinement des couleurs".
Cependant, cet état n'a jamais été observé dans le monde réel.
Pour étudier cela, le groupe de recherche a lancé une
expérience visant à lier un kaon à un noyau. Pour faire l'expérience, les
chercheurs ont décidé d'utiliser une cible à l'hélium-3, un noyau composé de
deux protons et d'un seul neutron. En neutralisant un neutron de la cible
d'hélium-3, ils ont pu réduire considérablement l'énergie du kaon en utilisant
le recul de l'éjection et en remplaçant le neutron par un kaon, formant un
noyau étroitement lié avec deux protons et un seul kaon.
"Ce qui est important dans cette recherche",
explique Masahiko Iwasaki, le chef de l'équipe, "c'est que nous avons
montré que les mésons peuvent exister dans la matière nucléaire en tant que
particule réelle, comme par exemple le
sucre qui ne se dissoudrait pas dans l'eau. C est une toute nouvelle façon de
regarder et de comprendre les noyaux: comprendre de tels noyaux exotiques nous
permettra de mieux comprendre l’origine de la masse des noyaux, ainsi que la
formation de la matière au cœur des étoiles à neutrons. Nous entendons
poursuivre les expériences avec des noyaux plus lourds. Approfondir notre
compréhension du comportement contraignant des kaons ".
Plus d'informations: S. Ajimura et al. "K-pp", un
état lié au noyau K‾-méson, observé dans les réactions 3He (K−, Λp) n, Physics
Letters B (2019). DOI: 10.1016 / j.physletb.2018.12.058
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MON COMMENTAIRE // C’est
un etat qui était inconnu
EXTREMEMENT INTERESSANT et a développer avec tout un tas de noyaux
plus lourds
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As clouds
fall apart, a new star is born
January 24, 2019, Max Planck Society
Alors que les nuages s'effondrent, une nouvelle étoile
nait
Image de l'amas d'étoiles massif NGC 3603, obtenu avec le
très grand télescope. Il a probablement évolué de la même manière que celui que
nous venons de former dans G351.77-0.54, l’objet décrit dans cet ouvrage.
Crédit: ESO
À l'aide de l'observatoire ALMA au Chili, un groupe
d'astronomes dirigé par Henrik Beuther de MPIA a fait l'observation la plus
détaillée jamais réalisée sur la manière dont un nuage de gaz géant se
fragmente en noyaux denses, qui servent ensuite de lieu de naissance aux
étoiles. Les astronomes ont découvert que les mécanismes de fragmentation sont
assez simples, résultant de la combinaison de la pression et de la gravité du
nuage. Des caractéristiques plus complexes, telles que les lignes magnétiques
ou turbulence, jouent un rôle moins
important que prévu.
Read more at: https://phys.org/news/2019-01-clouds-fall-star-born.html#jCp
Les étoiles naissent lorsque des nuages géants de gaz et
de poussière s'effondrent. Chaque fois qu'une des régions en train de
s’effondrer devient suffisamment chaude et dense pour que la fusion nucléaire
démarre, une étoile naît. Pour les étoiles massives, c’est-à-dire les étoiles
qui présentent plus de huit fois la masse du Soleil, ce n’est qu’une partie de
l’image. Les plus grandes Etoiles de l'univers ne sont pas nées seules. Elles
naissent d’énormes nuages de gaz moléculaire, qui forment alors une cascade
de fragments, dont beaucoup donnent naissance à une étoile.
Les astronomes se sont longtemps demandé si ce mode de
fragmentation des étoiles nécessitait des mécanismes physiques différents de
ceux des étoiles de masse inférieure. Les propositions incluent le mouvement de
gaz turbulent, qui pourrait déstabiliser une région et conduire à un
effondrement plus rapide, ou des champs magnétiques qui pourraient se
stabiliser et ainsi retarder l'effondrement.
Les différents mécanismes devraient laisser des traces
révélatrices dans les régions où se forment de nombreuses étoiles.
L'effondrement qui conduit à la formation d'étoiles de grande masse se déroule
sur une hiérarchie de différents niveaux. Aux plus grandes échelles, la
formation d'étoiles implique des nuages moléculaires géants, composés
principalement d'hydrogène et pouvant atteindre des tailles comprises entre
quelques dizaines et plus d'une centaine d'années-lumière. À l'intérieur de ces
nuages se trouvent des zones légèrement plus denses, typiquement quelques
années-lumière. Chaque zone contient un ou plusieurs noyaux denses, d'un
diamètre inférieur à un cinquième d'une année lumière. Au sein de chaque noyau,
l’effondrement conduit à la formation d’une seule étoile ou de plusieurs
étoiles. Ensemble, les étoiles produites dans les noyaux d'un seul bloc
formeront un groupe d'étoiles.
Les échelles de cette fragmentation à plusieurs niveaux
dépendent des mécanismes impliqués. Le modèle le plus simple peut être écrit en
utilisant uniquement la physique des écoles secondaires: un gaz idéal a une
pression qui dépend de sa température et de sa densité. Dans un nuage de gaz
simplifié, censé avoir une densité constante, cette pression doit être
suffisamment forte partout pour équilibrer la force de gravité (donnée par la
loi de la gravité de Newton) - même au centre du nuage, où la poussée de
gravitation toute la matière environnante est la plus forte. Notez cette
condition et vous constaterez que tout nuage à densité constante de ce type ne
peut avoir qu'une taille maximale. Si un nuage est plus grand que ce maximum,
appelé longueur de Jeans, le nuage se
fragmentera et s’effondrera.
La fragmentation de jeunes groupes massifs est-elle vraiment
dominée par ces processus relativement simples? Ce n'est pas nécessaire, et
certains astronomes ont construit des scénarios beaucoup plus complexes, qui
incluent l'influence du mouvement du gaz turbulent et des lignes de champ
magnétique. Ces mécanismes supplémentaires modifient les conditions de
stabilité des nuages et augmentent généralement les échelles des différents
types de fragments.
Différentes prédictions sur la taille des nuages offrent
un moyen de tester le scénario physique simple par rapport à ses concurrents
plus complexes. C'est ce qu’Henrik Beuther et ses collègues ont décidé de faire
lorsqu'ils ont observé la région de formation d'étoiles G351.77-0.54 dans la
constellation méridionale du Scorpion (The Scorpion). Des observations
antérieures avaient indiqué que dans cette région, la fragmentation pouvait
être visée par la loi. Mais aucune de ces observations n'avait été assez
puissante pour montrer la plus petite échelle d'intérêt pour répondre à la
question des échelles de fragmentation: les noyaux protostellaires, sans parler
de leur sous-structure.
Beuther et ses collègues ont pu faire plus. Ils ont utilisé
l'observatoire ALMA dans le désert d'Atacama au Chili. ALMA combine les
observations simultanées d’un maximum de 66 radiotélescopes pour atteindre une
résolution d’environ 20 millisecondes, ce qui permet aux astronomes de
discerner des détails plus de dix fois inférieurs à ceux de tous les
radiotélescopes précédents, et à une sensibilité inégalée - une combinaison qui
a a déjà conduit à un certain nombre d'observations décisives également dans
d'autres domaines.
Beuther et ses collègues ont utilisé ALMA pour étudier la
région de formation d’étoiles de masse élevée G351.77-0.54 jusqu’à des échelles
inférieures au cœur de moins de 50 unités astronomiques (autrement dit, moins
de 50 fois la distance moyenne entre la Terre et le Soleil). ). UN Comme le dit Beuther: "Ceci est un
excellent exemple de la manière dont la technologie conduit à des progrès
astronomiques. Nous n'aurions pas pu obtenir nos résultats sans la résolution
spatiale sans précédent et la sensibilité d'ALMA."
Leurs résultats, ainsi que des études antérieures du même
nuage à plus grande échelle, indiquent que la physique des gaz thermiques gagne
le terrain, même en ce qui concerne les étoiles très massives: la taille des
blocs dans le nuage et, comme le montrent les nouvelles observations, des
noyaux dans les zones et même de certaines sous-structures de noyau sont
conformes aux prévisions des calculs de longueur de Jean, sans besoin
d'ingrédients supplémentaires. Beuther commente: "Dans notre cas, la même
physique fournit une description uniforme. La fragmentation, de la plus grande
à la plus petite échelle, semble être régietoujours par les mêmes processus
physiques."
La simplicité est toujours une aubaine pour des descriptions
scientifiques. Cependant, les mêmes observations ont également fourni une
découverte qui gardera les astronomes sur leurs orteils collectifs !!!. En
plus d'étudier la fragmentation, Beuther et al. avait cherché à démêler la
structure des étoiles naissantes ("protostars") dans le nuage. Les
astronomes s’attendaient à ce que cette protoétoile soit entourée d’un disque
de gaz tourbillonnant appelé disque d’accrétion. Du disque intérieur de la
jante, le gaz tombe sur l'étoile en croissance, augmentant ainsi sa masse. De
plus, les champs magnétiques produits par le mouvement du gaz ionisé et le gaz
lui-même interagissent pour produire des jets étroitement focalisés , qui
projettent une partie de la matière dans l'espace perpendiculairement à ce
disque. La lumière submillimétrique en provenance de ces régions comporte des
signes indicateurs ("élargissement Doppler des lignes spectrales") du
mouvement de la poussière, qui à son tour suit le mouvement du gaz. Mais là où
Beuther et ses collaborateurs avaient espéré obtenir une signature claire ds
formation d’un disque d’accrétion, il trouva principalement la signature de
jets, ouvrant un chemin relativement lisse à travers le gaz environnant. De
toute évidence, les disques d'accrétion sont encore plus petits que ce que les
astronomes avaient prévu - c est donc un
défi pour les observations futures à une résolution spatiale encore plus
grande.
Explorer plus loin: Comment se forment les binaires
stellaires?
Plus d'informations: H. Beuther et al. Formation d'étoiles
en masse élevée à des échelles inférieures à 50 Au, Astronomie et Astrophysique
(2018). DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 201834064
Référence du journal: Astronomy & Astrophysics ;Source:
Société Max Planck
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Mes commentaires : je ne l’ai pas fait exprès mais rappelez-vous
qu il y a deux semaines je réclamais des informations sur la formation des systèmes
stellaires et en particulier la cinétique d’ élaboration d’une proto –étoile ;;;
Voici donc avec les travaux de Beuther
une partie de la réponse et l’indication de la direction a suivre pour
plus de mini détails …Bravo aux moyens
apportés par la collaboration ALMA !
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