vendredi 25 janvier 2019

LE MONDE SELON LA PHYSIQUE////PHYSICS WORLD /2019 JANVIER SUITE 14


 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
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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.
 Scientists observe a new form of strange matter


Scientists observe a new form of strange matter



Schematic of the experiment. Credit: RIKEN

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.
 As clouds fall apart, a new star is born


As clouds fall apart, a new star is born



Image of the massive star cluster NGC 3603, obtained with the Very Large Telescope. It probably has evolved in the same way as the one just forming in G351.77-0.54, the object depicted in this work. Credit: ESO


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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