jeudi 22 juin 2017

LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/PHYSICS WORLD/JUNE 2017 FOLLOW

  
LA  SUITE D’HIER
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Les horloges atomiques liées à l usage de  la fibre mettent à l'épreuve la relativité restrainte
7 juin 2017      1 commentaire
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Fibre-linked atomic clocks put special relativity to the test

Time dilation confirmed to one part in 100 million by researchers in three European nations
Les horloges atomiques en France, en Allemagne et au Royaume-Uni ont été utilisées pour effectuer la meilleure confirmation de  la dilatation du temps, telle  qu’indiqué dans la théorie de la relativité restreinte d'Einstein. Les horloges ont été connectées récemment par des liaisons  à fibre optique, ce qui permet de comparer les appareils les uns aux autres à un degré extrêmement élevé de résolution statistique. Le travail a été réalisé par une équipe internationale de physiciens qui affirme que le test pourrait encore être amélioré par plusieurs ordres de grandeur.
L'étude utilise le cadre "Robertson-Mansouri-Sexl" (RMS) pour violer la relativité restreinte. RMS suppose qu'il existe un cadre de référence préféré dans lequel la vitesse moyenne de la lumière mesurée sur un trajet avec retour (va et vient) entre deux points reste constante dans toutes les directions. RMS contredit la relativité restreinte dans tous les autres cadres de référence en supposant que la vitesse moyenne de la lumière d'un trajet de retour varie selon une formule impliquant les vitesses de ces images par rapport  au cadre préférentiel
………..
Dans un test, l'équipe a comparé les horloges situées à LNE-SYRTE et NPL pendant 60 h. Les chercheurs ont également comparé les horloges chez PTB et LNE-SYRTE pendant 150 h. Ces comparaisons permettent à l'équipe de placer la limite supérieure sur la violation RMS de la relativité restreinte  à environ une partie en 100 millions. Plus précisément, cela limite la violation du concept de relativité restreinte sur  la dilatation du temps, qui précise comment le temps écoulé entre deux événements peut être différent lorsqu'il est mesuré par des observateurs dans deux situations différentes.
Ce dernier résultat est supérieur  d’un facteur deux aux limites précédentes de la violation de la dilatation du temps, qui a été faite à l'aide d'ions à mouvement rapide comme horloges. Dans les lettres d'examen physique, l'équipe déclare: «À mesure que les horloges s'améliorent et que les liens de la fibre sont utilisés de manière routinière, nous nous attendons à ce que les tests initiés dans cette lettre s'amélioreront par ordre de grandeur dans un avenir proche.
 MON COMMENTAIRE/ Ainsi donc  la théorie de la relativité restreinte continue d etre confirmée . Malgré tous ces grands efforts, il n'a pas été possible de trouver jusqu'à maintenant des violations de l'invariance de Lorentz. Si celles-ci existent, elles ne peuvent être mises en évidence que dans des domaines encore difficilement accessibles , comme l'échelle de Planck, ou avec des particules  que le modèle standard n explique pas complètement ( neutrinos et matière noire )
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 Toute étoile dévie la lumière tout comme Einstein le  prévoyait

Star deflects light just as Einstein predicted

Stein 2051 B et l'étoile de fond distante vue par le télescope spatial Hubble

La première observation de microlentilles gravitationnelles par une étoile autre que le Soleil a été signalée par les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble. Prévu par Albert Einstein en raison de sa théorie générale de la relativité, la micro-activité gravitationnelle implique le champ gravitationnel  d une étoile courbant la  lumière   provenant d'une étoile plus éloignée. Il a d'abord été observé lors d'une éclipse totale en 1919 en recherchant des déviations dans les positions des étoiles dans certaines parties du ciel à côté du Soleil. Recemment, Kailash Sahu du Space Telescope Science Institute aux États-Unis et une équipe internationale ont mesuré la lentille gravitationnelle d'une étoile d'arrière-plan  crée par une étoile nain blanche appelée Stein 2051 B. Parce que l'étoile de fond n'est pas alignée parfaitement avec  la Terre  et Stein 2051 B, une combinaison de lentilles gravitationnelles et le mouvement de la Terre autour du Soleil fait apparaître l'étoile d'arrière-plan comme  traçant une boucle autour de Stein 2051 B. Sahu et ses collègues ont cartographié sa position à cinq moments différents en 2013-14 et ont utilisé cette information pour calculer La masse de Stein 2051 B. Il s'avère que les astronomes sont perplexe sur la masse de la naine blanche depuis plus de 100 ans. Elle  fait partie d'un système binaire et le mouvement de son compagnon éloigné suggère que Stein 2051 B a une masse plus petite que la plupart des naines blanches, ce qui implique qu'il pourrait  y avoir une composition exotique. Ce travail récent, cependant, suggère que l'étoile a une masse attendue pour une naine blanche de son rayon. Les observations seront décrites dans le document à venir dans Science.
Mon commentaire : confirmation de plus pou la RG !
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L'origine du plateau tibétain fait l'objet d'un examen minutieux

Origin of the Tibetan Plateau comes under scrutiny

Photographie du plateau tibétain tirée du Challenger de la navette spatiale en 1984
Hauteur élevée: l'élévation du plateau tibétain est décrite par un nouveau modèle tectonique
Le plateau tibétain a augmenté depuis  10 millions d'années au lieu de 45 millions d'années, comme on l'a pensé précédemment, selon une étude sismique exhaustive menée par des géophysiciens. Le vaste plateau en Asie couvre une superficie de 2,5 millions de km2 et se situe en moyenne à 4,5 km au-dessus du niveau de la mer. On pense depuis longtemps que le soi-disant «toit du monde» a augmenté constamment depuis que les plaques tectoniques indiennes et eurasiennes ont commencé à entrer en collision il y a 45 millions d'années. Cette théorie dominante affirme que le mouvement vers le nord de la plaque indienne oblige le plateau à raccourcir et à augmenter simultanément Cependant, les géophysiciens dirigés par l'Université Min Chen of Rice aux États-Unis proposent un scénario différent basé sur trois années de données sismiques et la modélisation des superordinateurs. Chen et ses collègues ont examiné les lectures de milliers de stations en Asie de l'Est, où les sismomètres mesurent l'amplitude et les temps des ondes sismiques causées par les mouvements tectoniques. Les chercheurs ont ensuite utilisé une technique appelée inversion de forme d'onde complète, qui implique l'utilisation de superordinateurs pour travailler en arrière à partir des données sismiques afin de calculer ce que les ondes ont traversé. "La technique nous permet vraiment d'utiliser tous les mouvements sur un grand nombre de sismographes pour construire un modèle 3-D plus réaliste de l'intérieur de la Terre", explique Chen. L'équipe croit maintenant que le plateau a considérablement augmenté au cours des dernières 10 millions d'années de la collision Inde-Eurasie. Les deux plaques étaient rigides et flottantes, et plutôt que poussant  l une sous l'autre, les deux se sont réunis pour former une dalle épaisse de lithosphère. La plaque d'Eurasia, cependant, était plus déformable, créant une partie plus dense de la lithosphère qui a finalement coulé et s'étend aujourd'hui au moins 660 km sous le plateau. "Notre image sismique suggère que la lithosphère tibétaine s'est épaissie et a formé une racine plus dense qui s'est effondrée et a coulé plus profondément dans le manteau", explique Chen. "Nous concluons que la majeure partie de l'élévation à travers le sud du Tibet a probablement eu lieu lorsque cette racine lithosphérique s'est effondrée". Le nouveau modèle est présenté dans Nature Communications.
MON COMMENTAIRE /JE reste assez éberlué par ces résultats qui démontrent que les plaques tectoniques sont  formées  comme  une sorte de pate  à modeler  géante ……. et plastique  du moins  tant que notre noyau terrestre central  garde sa haute température
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Le flux  liquide  de type  turbulent est-il universel après tout?

Is turbulent flow universal after all?

8 juin 2017 4 commentaires
Photo de l'eau qui coule hors d'un tuyau
L'identification de lois universelles dans la mécanique des fluides est notoirement difficile. C'est donc avec une  certaine déception que les résultats expérimentaux et informatiques récents ont mis en doute l'une des rares relations que l'on croyait vraies dans tous les flux de fluide s liés  et turbulents. Mais maintenant, un physicien en Italie estime que, en ajustant la formule en question - qui stipule que de tels flux ont un profil de vitesse logarithmique - il se révèle en effet universel. Tout ce qui est nécessaire, dit-il, est un terme supplémentaire simple pour expliquer l'effet de la variation de pression le long de la structure par laquelle coule le fluide. Un spécialiste de la turbulence, cependant, souligne que ce n'est pas nécessairement une nouvelle idée.
La turbulence est un phénomène omniprésent dans la nature et elle est considérée par beaucoup comme l'un des plus grands problèmes non résolus de la physique classique. Le défi est de comprendre comment un fluide, comme l'eau provenant d'un robinet, peux  passer d'un flux laminaire fluide à un flux turbulent désordonné à mesure que la vitesse du flux augmente. Ceci se caractérise par un rapport sans dimension connu sous le nom de Reynolds, ce qui se produit généralement lorsque le nombre est d'environ 3000.
Les physiciens n’ont aucun doute que la formule de base décrivant l'évolution temporelle d'un fluide qui coule - l'équation de Navier-Stokes - est correcte. L'application de la formule aux fluides turbulents, cependant, est problématique. L'équation ne peut être résolue numériquement que dans des géométries simples - même l'eau qui parcourt un conduit circulaire uniforme ne peut être décrite que pour des nombres très modestes de Reynolds.
Le meilleur que l'on peut faire dans des scénarios plus complexes, explique Paolo Luchini, de l'Université de Salerne, en Italie, est de calculer les quantités locales en moyenne dans le temps en utilisant des modèles de turbulence "plutôt ad hoc". Les valeurs qui émergent peuvent ensuite être utilisées pour calculer les quantités globales - telles que le débit total à travers un canal donné - qui intéressent les ingénieurs.
MON COMMENTAIRE / Je me suis abstenu de traduire complètement l article tant il a été mis en pièces par Peter Davidson ( University of Cambridge) qui déclare  que tout ce que Luchini raconte est connu depuis longtemps ……Mon opinion personnelle  ( et J .MACHEFER et moi  avons travaillé sur ce sujet) est que  les equations de NAVIER STOKES   n étant pas  manipulables  on ne sait bien s en sortir que dans des cas extrèmes  …Mais de là  à conclure  (et généraliser )que tout flux laminaire  n est qu un turbulent qui s’ignore …JE NE LE FERAI PAS !
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La simulation de l'univers sombre est la plus grande jamais réalisée

Simulation of the dark universe is the largest ever

Section de l'univers virtuel couvrant un milliard d'années-lumière. Le jaune représente des halos sombres reliés par des filaments sombres. Le blanc est le vide cosmique
Le plus grand univers virtuel jamais simulé a été créé par des scientifiques de l'Université de Zurich en Suisse. En utilisant le supercalculateur Piz Daint au Centre national de l'informatique suisse (CSCS), Douglas Potter et ses collègues ont généré un catalogue de 25 milliards de galaxies virtuelles à partir de 2 billions de particules numériques représentant un fluide de matière noire. La simulation décrit la dynamique de la matière noire et la formation de structures à grande échelle dans l'univers avec une précision sans précédent. En raison des calculs de haute précision de l'équipe, ils ont pu expliquer des galaxies aussi petites qu’un  dixième de  Voie lactée dans le volume massif de l'univers observable. L'image ci-dessus montre une section de l'univers virtuel d'un milliard d'années-lumière. Le jaune représente des halos de matière sombre où les scientifiques croient  que se forment les  galaxies et celles-ci sont interconnectés par des filaments sombres. Les zones blanches sont les régions à plus faible densité dans l'univers connu sous le nom de vide cosmique. Le catalogue virtuel sera utilisé pour étalonner des expériences sur le satellite Euclid de l'Agence spatiale européenne, qui étudiera la nature de la matière noire et de l'énergie noire lorsqu'il sera lancé en 2020. Potter et le code de l'équipe ont pris 80 heures pour exécuter et produire la simulation, qui est présenté en astrophysique informatique et cosmique. Les chercheurs affirment que c'est la simulation  temps/solution la plus rapide  exécutée avec un tel nombre de particules.
MON COMMENTAIRE  /Valider les idées sur   l’évolution de l’univers  visible ou sombre  par un calcul modélisé  aussi gigantesque   et pour ne  produire qu’un  univers virtuel   me semble démontrer   la frénésie actuelle  et la soif de puissance   des mathématiciens –informaticiens …..
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Un  matériel ferromagnétique  en 2D : c’est un premier pas
Schéma d'une seule couche de triiodure de chrome

Ferromagnetic 2D material is a first

Vue en plan: triiodure de chrome
Les chercheurs ont observé un ferromagnétisme robuste dans un matériau 2D isolé pour la première fois. Ils ont également constaté que le cristal, le triiodure de chrome, possède des phases magnétiques dépendant de la couche unique. L'équipe était dirigée par Xiadong Xu de l'Université de Washington à Seattle et Pablo Jarillo-Herrero du Massachusetts Institute of Technology. Ils ont constaté qu'une seule couche du matériau affiche un ordre ferromagnétique inférieur à 45 K, une température légèrement inférieure à celle du magnétisme dans le cristal en vrac (61 K). "L'aimantation se forme spontanément sans appliquer de champ magnétique externe", explique Xu. "Cela indique que le magnétisme du triiodure de chrome monocouche est très robuste. Les spins sont perpendiculaires au plan cristallin du matériau avec une grande magnéto-anisotropie. Il peut donc être décrit par le modèle 2D Ising du magnétisme. "L'équipe a également constaté que la nature de l'ordre magnétique dépend beaucoup du nombre de couches dans le système. Dans une bicouche, par exemple, l'aimantation résiduelle en une seule couche est supprimée, ce qui implique que les deux couches ont des spires antiferromagnétiques orientées de manière opposée. En revanche, dans une tricouche  cette propriété est perdue et l'aimantation nette revient. "Le cristal 2D nous offre plusieurs possibilités vraiment uniques pour explorer la physique fondamentale du magnétisme", explique Xu. La recherche est décrite dans Nature. Pour mor
MON COMMENTAIRE  / » comment l’esprit vient aux femmes et   l aimantation   aux solides !!! » TRAVAIL INTERESSANT
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L’ingredient pour la vie se trouverait autour d'étoiles semblables au Soleil

Ingredient for life found around Sun-like stars

Image composite montrant la région de IRAS 16293-2422 et la molécule d'isocyanate de méthyle
Formation de la vie: l'isocyanate de méthyle a été repéré dans IRAS 16293-2422
Un précurseur possible de la vie - la molécule organique de l'isocyanate de méthyle - a été détecté dans le système triple étoile IRAS 16293-2422. Deux équipes indépendantes d'astronomes ont réalisé la découverte à l'aide du radiotélescope Ameraama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) au Chili. Une étude antérieure utilisant ALMA a déjà montré que le système de trois protostars très jeunes contient le sucre glycolaldéhyde, qui est un autre ingrédient pour la vie. "Ce système d'étoiles semble continuer à donner! Après la découverte des sucres, nous avons maintenant trouvé l'isocyanate de méthyle", disent Niels Ligterink à l'Observatoire de Leyde aux Pays-Bas et Audrey Coutens au University College de Londres, Royaume-Uni - qui a dirigé l'un des Équipes ". Cette famille de molécules organiques est impliquée dans la synthèse des peptides et des acides aminés qui, sous forme de protéines, sont la base biologique de la vie telle que nous la connaissons.» Rafael Martín-Doménech et Víctor Rivilla de l'Osservatorio Astrofisico Di Arcetri à Florence, qui a dirigé l'autre équipe, a déclaré: "Nous sommes particulièrement enthousiasmés par le résultat, car ces prototypes sont très semblables au Soleil au début de sa vie, avec le genre de conditions adaptées aux planètesquand la Terre  s est formée. En trouvant des molécules prébiotiques dans cette étude, nous pouvons maintenant avoir une autre partie du puzzle pour comprendre comment la vie a surgi sur notre planète. "IRAS 16293-2422 est à environ 400 années-lumière de la Terre et comprend un disque d'accrétion de matériel qui pourrait un jour  prendre des formes de lanètes de. La détection est signalée dans deux articles disponibles auprès de l'Observatoire européen de Southern, qui est partenaire de l'ALMA.
MON COMMENTAIRE /BRAVO !
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Un «balai à plasma» pour le nettoyage sur Mars
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A ‘plasma broom’ for cleaning on Mars

Scientists develop a device to sweep away Martian dust
9 juin 2017
Photographie des chercheurs Dorina Ticoş, A Scurtu et Catalin Ticoş en laboratoire

Un "balai de plasma" pour balayer la poussière sur Mars a été développé par des scientifiques en Roumanie. L'appareil a été conçu pour nettoyer les cellules solaires qui se trouvent généralement sur les sondes envoyées à la planète en forçant  la poussière à partir  avec des éclats de plasma. L'équipe dirigée par Catalin Ticoş de la National Insitute for Laser, Plasma and Radiation Physics à Bucarest espère que cela pourrait être une solution efficace au problème de la poussière martienne.
En tant que voisin planétaire le plus proche de la Terre, Mars exerce  une certaine fascination pour les humains. Dans notre poursuite pour en savoir plus sur la planète rouge, plusieurs sondes ont été envoyées et il existe actuellement deux atouts opérationnels sur la surface de la planète - les rovers de CuriositY et OpportunitY de la NASA - ainsi que l'Esprit de la NASA, qui semble avoir perdu le contact avec la Terre. Mais l'environnement sur Mars est très différent de la Terre et la poussière s'est avérée être une nuisance particulière pour les robots.
Des particules de poussière fines peuvent être trouvées partout sur Mars, avec des tailles allant d'une fraction de micron à des centaines de microns. Les vents de la planète portent la poussière sur de longues distances, puis  se déposant ici ou là comme couche fine sur les surfaces exposées. Il existe également des particules de sable plus larges de plus de 1 mm de largeur et transportées par saltation - le même mécanisme vu dans les déserts sur Terre lorsque le sable est soufflé sur le sol. Le dépôt et l'accumulation de la poussière peuvent causer un certain nombre de problèmes pour les rovers de Mars. "Les rapports de la NASA montrent que la poussière pose un problème pour les missions sur la planète rouge", déclare Ticoş. "Opportunité et, dans une moindre mesure, les rovers ont été affectés par l'atmosphère poussiéreuse de Marte." Non seulement les détecteurs optiques et les caméras anti-poussière peuvent les rendre inutiles, mais aussi diminuer la production d'énergie des panneaux solaires à un débit d'environ 0,3 % par jour. En outre, les particules plus fines peuvent pénétrer l'équipement à travers des trous et des fentes, et deviennent un problème de frottement pour les pièces en mouvement.
Malheureusement, ce n'est pas un simple cas a traiter celui de  basculer les particules ou de les brosser avec un balai standard. La poussière colle fortement aux surfaces en raison de facteurs tels que l'électrification causée par les champs électriques élevés pendant les orages et la composition chimique - la teneur élevée en fer est facilement magnétisée, par exemple. Auparavant, les chercheurs de la NASA et d'autres groupes ont inventé une méthode électrique appelée écran anti-poussière électrodynamique - un maille fine imprimée sur des surfaces est couplé à une source de tension pour créer un champ électrique qui repousse la poussière. "Le problème apparaît lorsque vous avez de gros grains de poussière, qui sont assez lourds", explique Ticoş. "Même s'ils sont chargés électriquement, il devient très difficile de les éloigner et de les transporter sur des dizaines de centimètres".
La solution «balai à plasma» développée par Ticoş et ses collègues utilise des rafales de jet de plasma produites par un simple accélérateur de plasma. Lorsqu'un grand courant passe à travers deux plaques d'électrode séparées par un champ de gaz raréfié, la différence de tension entre les deux électrodes ionise le gaz, créant le plasma. Dans le balai, cela se fait avec un pistolet coaxial - les deux électrodes métalliques sont disposées sous la forme d'une tige intérieure dans une coque cylindrique creuse. Le courant de décharge circulant à travers l'électrode de tige centrale produit un champ magnétique qui, avec le champ électrique, exerce une force de Lorentz sur le gaz ionisé qui l'expulse. "L'astuce est que vous avez besoin d'un courant assez élevé pour produire un champ magnétique raisonnable et cela peut être réalisé plus facilement dans une opération pulsée", explique Ticoş. "Pour une fraction de seconde (100 μs), le courant est très élevé (plusieurs kiloamps) et la force qui pousse le plasma est assez forte." Au cours d'une impulsion, le plasma est expulsé à une vitesse très élevée - plusieurs kilomètres par seconde - Et peut donc simplement souffler la poussière d'une zone deux à quatre fois plus grande que le diametre du jet
MON COMMENTAIRE /TRES       ASTUCIEUX !Essayez  le sur le prochain Rover !
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Hubble tracks dancing brown dwarfs
 Twelve images of Lurhman 16AB taken by the Hubble Space T

Hubble tracks dancing brown dwarfs

Les astronomes qui travaillent sur le télescope spatial Hubble ont suivi les mouvemens de deux étoiles  ancestrales, révélant la «danse» complexe qu'elles semblent faire lorsqu'ielles sont en orbite mutuel. Situé à seulement six années-lumière, Lurhman 16AB est le troisième système stellaire le plus proche de Terre. Malgré sa proximité, il n'a été découvert qu'en 2013 et depuis, les astronomes ont été très désireux de savoir si le système de deux naines brunes contient également une planète -  c est quelque chose qui a été suggéré par les observations faites lors du Very Large Telescope au Chili. Maintenant, 12 images du système pris par Hubble au cours de trois ans ont été étudiées à l'aide d'astrométrie de haute précision par une équipe dirigée par des chercheurs de l'Institut national d'astrophysique en Italie. Une grande précision était nécessaire parce que les deux étoiles sont séparées par une distance s de seulement trois fois celle entre la Terre et le Soleil. La présence d'une planète aurait un petit effet perturbatif sur les mouvements des étoiles, mais aucune preuve d'une planète n'a été observée dans les données de Hubble.
Pas de commentaire
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Le «petit frère» du boson de Higgs n'a probablement jamais existé

gs boson's "little brother" probably never existed

L'inflaton hypothétique n'est certainement pas la particule derrière l'expansion rapide de l'univers peu de temps après le Big Bang. C'est  la conclusion d’ une collaboration internationale de physiciens travaillant à l'expérience LHCb sur le grand collisionneur de hadrons (LHC) au CERN, qui ont cherché des traces de l'inflaton dans la désintégration des mésons B +. En 1981, Alan Guth a proposé un nouveau modèle de l'univers primitif pour expliquer pourquoi il semble identique dans toutes les directions aujourd'hui. Il a théorisé qu'après le Big Bang, l'univers initialement s'est développé lentement, permettant au temps d'interagir et d'augmenter la température. Ensuite, il y a eu une expansion très courte et extrêmement rapide de l'espace-temps, qui s'est produite si rapidement que l'univers apparaît maintenant  comme uniforme. Pour qu'une telle expansion ait lieu, cependant, il doit y avoir un champ de force derrière elle. "Un nouveau champ [de la force] signifie toujours l'existence d'une particule qui porte le porteur de l'effet", explique la membre de l'équipe Marcin Chrzaszcz de l'Institut de physique nucléaire de l'Acadamie des sciences polonaise (IFJ PAN). Pendant un certain temps, on pensait que cette particule était le boson de Higgs - cependant, quand il a été observé en 2012, le boson était trop lourd pour être le candidat correct. Ainsi, les théoriciens ont proposé une nouvelle particule appelée l'inflaton, qui avait les propriétés du boson de Higgs mais une masse plus petite. Pour prouver son existence, les physiciens ont examiné la désintégration des mésons B +, qui se décomposent parfois en mésons K + et bosons de Higgs. Selon la mécanique quantique, la nature quasi identique des particules du «frère» signifie qu'elles se transforment et oscillent entre elles, de sorte que le boson de Higgs devrait alors se convertir en l'inflaton. Plutôt que de mesurer directement l'inflaton ou Higgs, le LHCb détecte leur désintégration dans un muon et un antimuon. "Selon le paramètre décrivant la fréquence de l'oscillation  de l’inflaton-Higgs, le cours de la désintégration B + meson devrait être légèrement différent", explique Chrzaszcz. "Nous n'avons rien trouvé. Nous pouvons donc dire avec une grande certitude que l'inflaton léger n'existe tout simplement pas". Le travail est présenté dans Physics Review
MON COMMENTAIRE /Il va venir un temps ou prouver que telle particule XYZ  n existe pas   ne suffira pas aux chercheurs du CERN !
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Des polaritons superfluide observés à température ambiante
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Superfluid polaritons seen at room temperature

Quasiparticles could be put to work in optical circuits
12 juin 2017
Des images montrant des flux supersoniques et superfluides de polaritons

Le comportement superfluide d'un condensat de polaritons à température ambiante a été vu pour la première fois par des chercheurs en Italie et au Canada. Jusqu'à maintenant, un tel comportement n'avait été observé qu'à des températures très basses. En plus de permettre aux physiciens d'étudier les phénomènes quantiques macroscopiques dans des conditions ambiantes, la recherche pourrait être exploitée dans le développement de circuits photoniques utilisant de la lumière pour traiter l'information.
La superfluidité -  c’est l'écoulement du liquide sans frottement - a d'abord été observée dans l'hélium liquide ultra-abondant en 1938. Un tel liquide superfluide peut se glisser le long des parois d'un récipient, bouillir sans bulles et même s'écouler autour des obstacles. Peu après la découverte, le physicien Fritz London a suggéré qu'il pourrait y avoir une sorte de lien entre un superfluide et un condensat de Bose-Einstein (BEC) - ce dernier étant un état de matière dans lequel toutes les particules constitutives se sont condensées en un seul état quantique . Il a été prouvé en 1995 lorsque la superfluidité a été observée dans les ESB fabriqués à partir d'atomes ultra-abondants.
À ce jour, cependant, la superfluidité et les BEC n'ont été observés qu'à des températures très basses. Une équipe dirigée par Daniele Sanvitto du CNR NANOTEC au Leece, en Italie, et Stéphane Kéna-Cohen de Polytechnqiue Montréal au Canada a maintenant montré qu'un condensat de quasi-particules appelé polaritons peut se comporter comme un superfluide à température ambiante.
 MON COMMENTAIRE/ Je n’ai traduit qu une partie de l’article  qui concerne la création de ces  polaritons en micro cavités . J’INVITE MES LECTEURS PHYSICIENS A LIRE L’ORIGINAL
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Les anguilles de verre ont une boussole magnétique liée aux marées

Glass eels have a magnetic compass linked to the tides

Photographie d'anguilles de verre
Poisson fragile:  Les anguilles de verre capturées en Norvège
Les anguilles européennes pourraient naviguer dans les eaux côtières difficiles en utilisant le champ magnétique terrestre, selon les chercheurs aux États-Unis et en Norvège. Les anguilles commencent leur vie dans la mer des Sargasses puis migrent des milliers de kilomètres vers les côtes d'Europe et d'Afrique du Nord, où elles entrent dans les rivières et passent leur vie adulte dans des eaux fraîches et saumâtres. Les scientifiques croient qu'une grande partie de ce voyage se fait dans la phase larvaire en se promenant avec les courants du Gulf Stream qui se déplace depuis la mer des Sargasses vers l'Europe du Nord. Quand elles atteignent le plateau continental européen, les larves deviennent des «anguilles de verre», qui décollent du  courant et se dirigent vers la côte. Les anguilles européennes ont récemment subi une forte baisse de nombre et la façon dont les anguilles de verre trouvent leurs destinations finales tout en étant frappées par les marées et les courants est d'un grand intérêt scientifique. Maintenant, les chercheurs de l'Université de Miami et l'Institut norvégien de la recherche marine ont montré que les anguilles utilisaient le champ magnétique de la Terre pour déterminer la direction de la nage. Dans un fjord norvégien, ils ont placé des anguilles de verre capturées localement dans un récipient à mailles qui a été suspendu à un flot de surface. Une caméra a enregistré le comportement des anguilles et l'équipe a constaté qu'elles avaient tendance à nager dans une direction sud à des marées descendantes. Les mêmes anguilles de verre ont ensuite été placées dans un réservoir spécialement conçu dans lequel elles sont protégés des stimuli externes tels que la lumière du jour. Des champs magnétiques ont été appliqués au réservoir, ce qui a effectivement tourné de 90 ° l'axe magnétique nord-sud. Pendant les périodes de reflux, l'équipe a constaté que les anguilles se sont orientées vers le sud, telles que définies par le champ magnétique appliqué. Cela les a amenés à conclure que les anguilles de verre naviguent en utilisant le champ magnétique terrestre d'une manière qui est liée au cycle local des marées. Cela, selon eux, pourrait aider les anguilles à utiliser les marées pour atteindre l'eau douce dans les rivières. "Il est incroyable que ces petites anguilles transparentes puissent détecter le champ magnétique terrestre", explique Alessandro Cresci, de Miami. «L'utilisation d'une boussole magnétique pourrait être un élément clé qui sous-tend la migration étonnante de ces animaux», ajoute-t-il. "C'est aussi la première observation des anguilles de verre qui maintiennent une boussole lorsqu'elles nagent dans les eaux d'étagère, et c'est seule une découverte passionnante". L'étude est décrite dans Science Advances.
MON COMMENTAIRE /PASSIONNANTES CES ANGUILLES !
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L'alignement antique des galaxies géantes intrigue les astronomes

Ancient alignment of giant galaxies puzzles astronomers

Image des galaxies
L'alignement mystérieux: les géantes de galaxies ont une orientation ancienne
Les galaxies massives sont alignées sur leur environnement avant que l'univers atteigne un tiers de son âge actuel, selon les astronomes. L'orientation d'une galaxie est l'une des propriétés les plus faciles à observer. Bien que la plupart soient orientées de manière aléatoire par rapport à leur environnement, certaines ont un alignement privilégié - cela s'applique particulièrement aux galaxies elliptiques géantes aux centres de riches grappes de galaxies. La raison pour laquelle ces galaxies massives ont une orientation reste cependant un mystère pour les astronomes. Michael West de Lowell Observatory aux États-Unis et les collaborateurs ont donc utilisé le télescope spatial Hubble pour observer 65 groupes de galaxies lointaines. L'équipe a constaté que les galaxies avaient été alignées pendant au moins 10 milliards d'années - le plus tôt possible, le phénomène a été observé. "C'est une nouvelle pièce importante du puzzle", dit West, "parce qu'il dit que tout ce qui a entraîné ces alignements s'est produit tôt". Cependant, il n'est toujours pas clair de comprendre  comment l'alignement s'est produit, et l'équipe suggère plusieurs théories possibles dans leur article dans Nature Astronomy. Une théorie est que les galaxies étaient alignées avec la matière environnante au moment de la formation, tandis qu'une autre l'attribue à la traction gravitationnelle des galaxies voisines s’orientant lentement  sur la  plus grande.
A suivre

mercredi 21 juin 2017






  • LE MONDE SELON LA PHYSIQUIE/PHYSICS WORLD CM/JUNE 2017 début

      
    Voici la quasi  dernière traduction  que je propose sur ce sitede  L OBS  du journal PHYSICS WORLD  émanation  de L'Institute of Physics (IOP)  qui est la principale association de physique du Royaume-Uni et de l'Irlande. Comme je me le suis promis   mes traductions continueront  à paraitre sur le site  d’Internet : « SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT  BLOGSPOT » ou encore plus facilement sur » RICHARD OLIVIER HARTMANSHENN GOOGLE+  avec abonnement gratuit possible !
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     Solide  qui devient liquide  quand il est  irradié
    cs

    Solid becomes liquid-like when irradiated

    New insight could inform how nuclear waste is stored
    29 mai 2017

    La structure atomique d'un matériau irradié est plus proche d'un liquide que celle d’un verre, selon une équipe de chercheurs aux États-Unis. Des chercheurs ont utilisé les verres pour étudier et prédire les effets possibles des dégâts causés par les rayonnements, mais les ingénieurs de la nouvelle recherche affirment que l'étude des états liquides pourrait être plus appropriée. Ils ajoutent que les résultats de leurs stimulations de dynamiques moléculaires pourraient aider à identifier de nouveaux matériaux résistant aux rayonnements.
    L'exposition au rayonnement neutronique peut causer des dommages structurels importants aux matériaux. La compréhension des effets de ces dommages est importante pour les applications telles que la construction d'installations nucléaires et le stockage de déchets nucléaires.
    «Lorsqu'ils sont exposés aux rayonnements, les matériaux subissent une certaine désordre de leur structure atomique», explique Mathieu Bauchy, ingénieur civil à l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA). "À son tour, ce désordre peut affecter des propriétés telles que la densité, la rigidité, la force et la ténacité. Par conséquent, il est essentiel de comprendre l'effet de l'irradiation sur la structure atomique des matériaux afin d'assurer leur intégrité".
    Le réseau atomique désordonné résultant de l'irradiation ressemble à l'état non cristallisé désordonné des matériaux vitreux. Les verres sont formés lorsqu'un matériau liquide est rapidement refroidi ou  figé par une procédure connue sous le nom de vitrification. Au lieu de former un solide cristallin ordonné, le refroidissement rapide provoque  une sorte d’étanchéité des atomes dans un état non cristallin.

    En raison de ces similitudes, des verres ont été utilisées pour prédire les propriétés des matériaux irradiés. Mais certaines différences ont été observées entre les matériaux, ce qui a conduit à des questions sur la façon dont l'irradiation et la vitrification pouvaient présenter  des effets équivalents. Pour répondre à cela, Bauchy et ses collègues de UCLA et Oak Ridge National Laboratory ont utilisé des simulations réactives de dynamique moléculaire pour comparer les structures atomiques du quartz irradié et de la silice vitreuse, qui sont toutes deux des formes de dioxyde de silicium (voir vidéo).
    Il est essentiel de comprendre l'effet de l'irradiation sur la structure atomique des matériaux afin d'assurer leur intégrit
    L'effet des rayonnements sur le quartz - l'un des minéraux les plus abondants sur Terre et un élément majeur de nombreux sables utilisés pour la construction - est important car il comporte de nombreuses applications de génie civil, y compris dans la construction d'installations nucléaires et de dépôts de déchets.
    Après avoir exécuté des simulations de dégâts d'irradiation et de chauffage, suivie d'un refroidissement rapide - vitrification - sur quartz, les chercheurs ont comparé les structures atomiques des matériaux résultants. Ils ont trouvé des différences significatives dans l’état de désordre créé par l'irradiation et la vitrification. Le matériau irradié était plus désordonné que le verre et avait une structure atomique plus proche de celle d'un liquide.
    "Puisque l'irradiation entraîne le désordre de la structure atomique, il est intuitif de supposer que, lors de l'exposition aux rayonnements, les cristaux devraient évoluer vers un état vitreux", explique Bauchy. "Cependant, en comparant la structure du quartz irradié à celle de la silice vitreuse, nous avons constaté que cette hypothèse ne se vérifiait pas".
    Le membre de l'équipe, NM Anoop Krishnan, ajoute: «Nous avons observé que le quartz irradié présente plus de désordres que la silice vitreuse, à la fois dans l'environnement à courte et moyenne portée des atomes. Il est intéressant de constater que la structure et les propriétés thermodynamiques du quartz irradié sont équivalentes à celles d'une fonte de silice liquide. "
    En effet, la structure atomique du quartz irradié présente des défauts de coordination, des unités de partage des bords et de gros anneaux de silicate. Tous sont absents dans la silice vitreuse produite par vitrification.

    Les chercheurs disent que leur constat que les matériaux irradiés ont une structure liquide semblent avoir d'importantes implications. Bauchy affirme que d'un point de vue fondamental, il explique pourquoi le dommage structurel ralentit après une exposition prolongée aux rayonnements plutôt que d'augmenter continuellement. "Une fois que le matériau atteint une structure liquide, il devient plus facile pour les atomes de se déplacer et de se réorganiser, ce qui empêche l'accumulation de tout dommage supplémentaire".
    Le résultat "suggère également que la structure et les propriétés des matériaux irradiés peuvent être prédites à partir de ceux de leur liquide correspondant", explique Krishnan. Selon les chercheurs, cette compréhension pourrait aider à identifier de nouveaux matériaux résistant aux rayonnements.
    La recherche est décrite dans The Journal of Chemical Physics.
    A propos de l'auteur :Michael Allen est un écrivain scientifique basé à Bristol, au Royaume-Un
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    MON COMMENTAIRE :Je ne doute pas que , par exemple , le service  de l  IRSN   qui s’occupe  en  France  de l’étude de l’évolution  des bétons    soit naturellement soit sous irradiation  ne soit intéressé par un tel résultat   sponsorisé par les DOE/USA/OAKRIDGE  ….Mais   c est un travail qui me semble cependant  rester  avant tout une grosse  étude statistique et informatique sur modèles cristallographiques  définis    et non un véritable travail de R&D  sur épreuves d’échantillons   étudiées en laboratoire ….. Je me suis donc  donné le plaisir d’aller  voir   le travail original pour  savoir de quelle  gamme d’irradiation  neutron il s’agissait …… et en outre  j’ai beau jeu de souligner que  les enceintes  nucléaires concernées   ne seront jamais constituées UNIQUEMENT  de silice vitreuse  pure !!!!! …ALORS IMAGINER QUE LA STRUCTURE  D’UN BETON IRRADIE  devienne semblable à une phase liquide   me  parait prématuré !!!! En revanche les mélanges de corium et de béton après accident    me semblent plus  concernés……
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    Un nouveau type de galaxie  âgée serait un créateur d'étoiles prolifique

    New type of old galaxy is a prolific star-maker

    L'impression de l'artiste d'un quasar et d'une galaxie voisine fusionnant
    Les astronomes ont découvert des galaxies dans l'univers primitif qui créaient des étoiles plus de cent fois plus vite que la Voie lactée. Ces galaxies en croissance rapide se sont formées moins d'un milliard d'années après le Big Bang, mais elles sont si éloignées que leur lumière n’a fait que rejoindre la Terre, où elles viennent d’être  observées par des chercheurs qui utilisent le Moteur Atacama Large Millimeter / submillimètre (ALMA) au Chili. Roberto Decarli de l'Institut Max Planck pour l'astronomie en Allemagne et ses collègues étudiaient à l'origine la formation d'étoiles dans des galaxies très éloignées avec des quasars - les trous noirs supermassifs au centre des galaxies massives. "Mais ce que nous avons trouvé, dans quatre cas séparés’ étaient des galaxies voisines qui forment des étoiles à un rythme furieux, produisant une centaine de masses solaires d'étoiles nouvelles par an", explique Decarli. La voie lactée ne forme qu'une seule masse solaire par an et d'autres galaxies de l'univers antérieur ont des taux de formation d'étoiles entre une et 10 masses solaires par an. "Très probablement, ce n'est pas un hasard de trouver ces galaxies productives proches des quasars lumineux", explique le membre de l'équipe, Fabian Walter. "Les Quasars sont censés se former dans les régions de l'univers où la densité de la matière à grande échelle est beaucoup plus élevée que la moyenne. Ces mêmes conditions devraient également favoriser les galaxies formant de nouvelles étoiles à un taux considérablement accru". L'équipe suggère que cette découverte fortuite peut expliquer un mystère cosmique - une population de galaxies elliptiques massives dès que l univers  avait l'âge de 1,5 milliard d'années. Les astronomes avaient été perplexes au sujet de la façon dont il s’était formé tant d'étoiles si rapidement, mais les galaxies hyper productives nouvellement trouvées peuvent être la réponse. Pour déterminer si tel est le cas, les observations de suivi permettront d'étudier la vulnérabilité de ce nouveau type de vieille galaxie. Également présenté dans le document Nature, les observations de l'ALMA ont montré l'exemple le plus ancien connu de deux galaxies fusionnées.
    MON COMMENTAIRE/l hypothèse est raisonnable  ………. MAIS SUREMENT PAS LA SEULE PLAUSIBLE  AVEC 4 CAS SEULEMENT…..
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    Le processeur quantique Xmon résout les équations linéaires

    Xmon quantum processor solves linear equations

    L'image composite montre le processeur quantique
    Les physiciens en Chine sont les premiers à utiliser un processeur quantique à base de supraconducteurs pour implémenter un algorithme quantique pour résoudre des systèmes linéaires d'équations. Yarui Zheng, Chao Song et Chao-Yang Lu de l'Académie chinoise des sciences et collègues ont utilisé l'algorithme HHL sur un processeur qu'ils ont construit. Il comprend quatre qubits "xmon" supraconducteurs - qui stockent des informations quantiques  grace à des paires de Cooper supraconductrices détenues dans chaque qubit. L'algorithme HHL a été conçu en 2009 par Avram Harrow, Avinatan Hassidim et Seth Lloyd, et est capable de résoudre un système d'équations linéaires avec N variables dans un temps de calcul  qui varie avec le logarithme de N. Ceci est beaucoup plus rapide que le meilleur  des processus classiques ( c est a dire l 'algorithme, qui a un temps d'exécution qui évolue avec N.) La résolution de systèmes à grande échelle d'équations linéaires est crucial dans de nombreux domaines de la science et de l'ingénierie, et il y a donc un grand intérêt à développer un ordinateur quantique pratique qui pourrait effectuer cette tâche. L'algorithme HHL a déjà été démontré efficace dans les processeurs quantiques basés sur les photons et la résonance magnétique nucléaire. Cependant, contrairement aux systèmes basés sur xmon, ces deux technologies ne sont pas facilement mises à l'échelle pour résoudre des problèmes pratiques. Bien que le système  à quatre Qbits de l'équipe n'offre aucun avantage sur un ordinateur classique, ils écrivent dans Physical Review Letters que "les circuits quantiques supraconducteurs pourraient être utilisés pour implémenter des algorithmes quantiques plus complexes à plus grande échelle et finalement atteindre une vitesse accrue de calcul quantique" .
    MON COMMENTAIRE / Je ne doute pas de l intérêt  de ces algorithmes  ni de la nécessité   de résoudre des systèmes linéaires d’équations……. mais hélas l’univers est Souvent  régi par des systèmes non  linéaires ( le chaos) et je me permets de rappeler que même  l'équation d'Einstein donne lieu à 10 équations aux dérivées partielles non linéaires pour les composants métriques.
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    Les photons pourraient interagir dans de minuscules vides de silicium

    Photons could interact in tiny silicon voids

    Simulation par ordinateur du champ électrique à une cavité de taille nanométrique
    Des photons dans des faisceaux de lumière relativement faibles pourraient être conçus pour interagir les uns avec les autres en les lançantà travers un morceau de silicium avec un ensemble spécifique de vides qui l'entoureraient. C'est la conclusion de Hyongrak Choi, Mikkel Heuck et Dirk Englund, du Massachusetts Institute of Technology aux États-Unis. Ils ont fait des calculs qui suggèrent qu'un faible faisceau de lumière peut créer des champs électriques forts dans un morceau de silicium qui contient une disposition précise de vides de taille nanométrique. Le champ peut atteindre 10 000 fois la force du champ électrique normalement associé à une telle lumière. La présence d'un tel champ permettrait au photon de modifier l'indice de réfraction dans la région qui l'entoure. Un deuxième photon parcourant cette région serait  alors affecté par ce changement - le résultat étant une interaction entre les photons. Normalement, une lumière laser extrêmement intense est nécessaire pour créer ce type d’ effet. La capacité d'interagir avec des photons dans des faisceaux lumineux beaucoup plus faibles pourrait conduire au développement de nouveaux types de commutateurs et d'autres dispositifs pour créer des réseaux de communication optique rapides et éconergétiques qui ne nécessiteraient pas de composants électriques. L'effet est décrit dans Physical Review Letters et pourrait même être utilisé pour créer des périphériques pour les ordinateurs quantiques dans lesquels l'information serait  codée en photons.
     MON COMMENTAIRE / Ce genre d’étude   , conçue uniquement  sur modèles de calcul   demanderait   au moins une vérification au laboratoire    avant de mériter d’être publiée !
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    La caméra combine graphène et points quantiques

    Camera combines graphene and quantum dots

    Device can detect light from infrared to ultraviolet
    31 mai 2017 4 commentaires
    Photographie de la nouvelle caméra
    Une caméra réalisée en combinant le graphène avec le traitement industriel des semi-conducteurs a été dévoilée par des chercheurs en Espagne. Leur appareil est sensible à un plus grand spectre de lumière que n'importe quelle caméra commerciale et l'équipe affirme que le nouveau processus pourrait également être utilisé pour créer des interconnexions optiques à grande vitesse pour les réseaux de communication.
    Le graphène est une feuille de carbone d'un seul atome d'épaisseur et ce «matériau merveilleux» possède un certain nombre de propriétés électroniques très utiles, comme une mobilité électronique extrêmement élevée. En conséquence, il a été utilisé pour créer des écrans, des haut-parleurs, des écrans tactiles et d'autres appareils électroniques. Cependant, la plupart de ces applications sont en début de développement et les chercheurs et les entreprises travaillent encore sur la façon d'intégrer le graphène dans les processus de fabrication à l'échelle industrielle.
    L'industrie électronique d'aujourd'hui est dominée par le procédé complémentaire à semi-conducteur à base d'oxyde de métal (CMOS), qui combine du silicium avec des métaux et des isolateurs montés  sur des plaquettes simples pouvant contenir des milliards de transistors. L'intégration d'autres semi-conducteurs tels que le graphène dans le CMOS pose cependant un problème car la désadaptation du réseau entre différents matériaux rend généralement impossible la croissance de couches de haute qualité d'autres semi-conducteurs sur le silicium. En effet, lorsque des dispositifs électroniques  en graphène  ont été créés, ils n'ont pas été intégrés dans les circuits CMOS.
    L'incapacité d'intégrer d'autres semi-conducteurs que Si   impose des restrictions sur les performances des caméras basées sur CMOS. «L'appareil photo dans votre smartphone ne peut que voir de la lumière visible car le silicium n’absorbe que  celle là », explique Frank Koppens de l'Institut des sciences photoniques de Barcelone. "Si vous voulez détecter une lumière infrarouge, vous devez acheter une caméra d'arséniure d'indium gallium, par exemple. Cela vous coûtera environ 40 000 $ ou 50 000 $ parce que l'arséniure d'indium gallium n'est pas intégré de façon monolithique avec CMOS, donc ils ont un processus très compliqué pour intégrer le Circuit de lecture avec les photodétecteurs. "
    En 2011, Koppens et ses collègues ont produit un photodétecteur à haute sensibilité pour les longueurs d'onde infrarouges et visibles en attachant deux électrodes à une feuille de graphène recouverte de points quantiques de sulfure de plomb. Les photons absorbés dans les points quantiques créent des paires électron-trou. Les électrons ont été retenus dans les points quantiques, tandis que les trous se sont déplacés vers le bas dans le graphène, augmentant considérablement sa conductivité électrique et produisant une forte augmentation de courant. Cependant, les chercheurs ne pouvaient pas envisager produire une caméra. "Avec  un photodétecteur, vous pouvez simplement  actionner une carte électronique", explique Koppens. "Une caméra doit ,elle,  lire un million de photodétecteurs en même temps, donc vous avez besoin d'un circuit micro-électronique".
    Dans son  nouveau travail, l'équipe de Koppens a transféré du graphène épitaxialement cultivé sur du papier de cuivre sur la surface d'une puce CMOS au silicium. La puce a été intégrée aux circuits pour lire chaque pixel de caméra individuellement. Ils ont ensuite modelé le graphène pour définir chaque pixel et déposé une couche de points quantiques en haut. La caméra résultante peut détecter des longueurs d'ondes de 300 nm (près de l'ultraviolet) à 2000 nm (infrarouge à ondes courtes). Même si le graphène n'est pas utilisé pour absorber la lumière, sa mobilité électronique extraordinairement élevée produit un signal plus fort, ce qui lui permet de détecter la lumière infrarouge au-dessus du bruit  là où d'autres appareils ne le  peuvent pas. Les chercheurs pensent que l'appareil pourrait être utilisé dans les appareils photo pour les smartphones, les systèmes de sécurité, les véhicules et les systèmes d'inspection alimentaire et pharmaceutique. De manière cruciale, sa production intégrée de CMOS pourrait ne pas coûter plus  cher que les caméras de smartphone actuelles.
    MON COMMENTAIRE /IL EST POSITIF ! des caméras  a large sensibilité spectrale   peuvent etre utiles  ailleurs que dans les domaines suggérés ( astronomie embarquée et armée)
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    LIGO sort sa troisième fusion de trous noirs

    LIGO bags its third black-hole merger

    1 juin 2017 6 commentaires
    Photographie de l'établissement LIGO Livings
    Une troisième onde gravitationnelle a été détectée par des physiciens travaillant sur les détecteurs d'ondes gravitationnelles LIGO aux États-Unis. L’onde a été produite par deux trous noirs qui ont fusionné environ à 3 milliards d'années-lumière de la Terre. Un trou noir était 31 fois plus massif que le Soleil et l'autre pesait sur 19 masses solaires. Les deux précédentes observations des ondes gravitationnelles ont également été produites par des fusions à trous noirs, mais les chercheurs de LIGO pensent que c'est le premier événement dans lequel la rotation d'un des trous noirs de fusion pourrait pointer dans la direction opposée à la rotation orbitale des  trous noirs.
    La dernière observation de l'onde gravitationnelle est également la plus éloignée des trois fusions noires trouvées jusqu'ici, les première et deuxième détections étant respectivement de 1,3 et 1,4 milliard d'années-lumière. La fusion nouvellement observée a créé un trou noir de 49 masses solaires, qui se situe bien entre la première détection (62 masses solaires) et la seconde (21 masses solaires). Avant que LIGO n’ait vu ses premières ondes gravitationnelles en 2015, les astronomes n'avaient aucune idée que de tels trous noirs de masse solaire existaient dans l'univers.
    Le nouvel événement, baptisé GW170104, a été observé le 4 janvier 2017 lorsque des signaux d'environ un dixième de seconde ont été enregistrés dans les deux détecteurs de LIGO à Washington et en Louisiane, qui sont des interféromètres géants, chacun composé de deux bras perpendiculaires de 4 km de long. La lumière laser se déplace entre les miroirs à chaque extrémité des bras et une partie de cette lumière est envoyée à un détecteur, où des interférences se produisent. Lorsqu'une onde gravitationnelle traverse un détecteur LIGO, elle peut légèrement étirer un bras et comprimer l'autre, ce qui modifie les interférences mesurées et permet de mesurer l'onde gravitationnelle en temps réel.
    L'événement nouvellement observé a commencé lorsque deux trous noirs se sont rapprochés dans une spirale de la mort. Au fur et à mesure que le système tourne, il diffuse des ondes gravitationnelles qui s'étendent à travers le cosmos, dont certains atteignent la Terre. Les signaux à la fois à Livingston et à Hanford présentaient les caractéristiques «chirp» et «ringdown» observées lors des deux précédentes détections. Chirp décrit l'augmentation rapide de la fréquence et de l'amplitude de l'onde gravitationnelle qui se produit juste avant la fusion des trous noirs. Ringdown décrit l'onde gravitationnelle qui est émise par le trou noir  juste fusionné  et non sphérique car il se détend pour devenir une sphère.
    En étudiant à la fois le chirp et le ringdown, les physiciens LIGO ont travaillé sur les masses des deux trous noirs initiaux ainsi que sur la masse de l'objet fusionné. Le trou noir fusionné pesait 49 masses solaires - la différence étant rayonnée sous forme d'ondes gravitationnelles.
    Une autre information clé qui peut être extraite de l'onde gravitationnelle est l'alignement des moments angulaires intrinsèques (ou des spins) des trous noirs. En plus de se lancer en orbite, chaque trou noir peut tourner sur son propre axe - tout comme la Terre. Lorsque les trous noirs se coalescent, la vitesse de rotation totale du trou noir fusionné ne peut pas dépasser une certaine limite supérieure. Donc, si les spins des deux trous noirs fusionnés pointent dans la même direction que le spin orbital, une partie de l'élan angulaire orbitaire doit être jeté pour satisfaire à ce critère avant que la fusion ne se produise. Cela se fait en émettant des ondes gravitationnelles supplémentaires avant la fusion.
    Les données de la première fusion de trous noirs détectée (GW150914), enregistrée en 2015, ont suggéré que les spins des deux trous noirs étaient alignés avec le moment angulaire orbitaire. Dans la deuxième détection (GW151226), enregistrée l'année dernière, il est prouvé que le spin d'un des trous noirs pourrait être en angle avec le moment angulaire orbital - mais qui a toujours un composant dans le sens du moment angulaire orbital. Dans GW170104, cependant, il est possible que la rotation d'au moins un des trous noirs soit  en  angle et ait une composante dans la direction opposée au moment angulaire orbital.
    Selon Bangalore Sathyaprakash de l'Université de Cardiff au Royaume-Uni, les orientations relatives du spin et des moments angulaires orbitaux d'un trou noir binaire fournissent des informations importantes sur la façon dont le système s'est formé. S'ils sont alignés, c’est probablement  parce que le système s'est développé isolément en tant que deux grandes étoiles qui s'effondrent pour créer un trou noir binaire. Le désalignement suggère que les trous noirs se sont formés séparément et se sont associés pour créer un système binaire.
    «Nous commençons à recueillir des statistiques réelles sur les systèmes binaires à trous noirs», déclare Keita Kawabe, de Caltech, basée à l'Observatoire LIGO Hanford. "C'est intéressant parce que certains modèles de formation binaire de trous noirs sont quelque peu favorisés par rapport aux autres même maintenant et, à l'avenir, nous pouvons encore réduire cela."
    Cette troisième observation a également permis aux scientifiques de LIGO de mettre davantage de limites aux modèles qui modifient la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein.
    MON COMMENTAIRE /Je me réjouis d’un tel développement et attends  beaucoup plus du développement astral à venir !
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    Un choc de  de supernova a-t-il provoqué le désalignement du spin  du trou noir de  LIGO?
    Impression des artistes de GW151226

    Did supernova kick cause LIGO black-hole spin misalignment?

    L’ énorme coup de pied d'une supernova aurait-il  pu inverser l'un des trous noirs qui ont  désaligné GW151226  - selon les calculs réalisés par Richard O'Shaughnessy, Daniel Wysocki du Rochester Institute of Technology et Davide Gerosa de Caltech. GW151226 est un signal d'onde gravitationnelle provenant de deux trous noirs qui ont été détectés en décembre 2015 par l'observatoire LIGO. Les astronomes croient que deux trous noirs pesant  14 et 8 masses solaires ont fusionné pour former un seul trou noir avec spin  de 21- masses solaires , à environ 1,4 milliard d'années-lumière de la Terre. Une analyse minutieuse du signal de la fusion suggère que le spin du plus grand trou noir n'a peut-être pas été aligné avec le moment angulaire orbital du binaire - ce qui pourrait fournir des informations importantes sur la façon dont le système s'est formé. Une possibilité est que les deux trous noirs se formaientd abord  indépendamment, puis se sont joints avec leurs spins mal alignés par rapport au moment angulaire orbital. L'autre possibilité est que la paire a commencé comme une étoile binaire avec des spins alignés, mais un des spins est devenue désaligné par les « coups de pied de naissance » délivrés lorsque les étoiles ont explosé en tant que supernovae. O'Shaughnessy, Wysocki et Gerosa ont examiné la deuxième possibilité et ont conclu que le désalignement aurait pu se produire lorsque la plus grande des deux étoiles dans le binaire a explosé. Dans une préimpression sur arXiv (qui sera publié dans Physical Review Letters), l'équipe constate que le désalignement nécessiterait un «coup de pied naturel» qui est beaucoup plus grand que prévu par la théorie actuelle sur les supernovae. O'Shaughnessy ajoute: "C'est un défi passionnant pour les modèles sur la façon dont les étoiles massives explosent et s'effondrent". Gerosa dit: «Notre étude corrobore des années de preuve provisoire mais suggestive  sur   tout ce que les trous noirs pourraient avoir reçu  avec ces coups de pied.

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    La NASA lance une sonde à neutrons

    NASA launches neutron-star probe

    Photographie de la sonde NICER
    Sonde NICER
    La NASA a lancé la toute première mission consacrée à l'étude des étoiles neutroniques ( a neutrons). Lancé sur une roquette SpaceX Falcon 9 le 3 juin au Centre spatial Kennedy, l'Explorateur de composition intérieure de Star Neutron (NICER) utilisera 56 télescopes pour observer des rayons X dans la gamme de 0,2 à 12 keV générée par les champs magnétiques forts  desétoiles. La sonde sera installée sur la Station spatiale internationale où elle fonctionnera pendant 18 mois. NICER démontrera également - pour la première fois - la possibilité d'utiliser les pulsars comme une «horloge céleste» pour tester la viabilité de la navigation à rayons X autonome. Le lancement de l'engin se réalise 50 ans après que l'astrophysicien britannique Jocelyn Bell Burnell ait  découvert des étoiles à neutrons à rotation rapide appelées pulsars.
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    Les billes robustes sont faites d'air
    6 juin 2017
    Photographie d'une bille à gaz

    Robust marbles are made of air

    Des «billes de gaz» ont été créées en encapsulant une bulle de gaz dans une coquille de minuscules particules de plastique. Développé par Yousra Timounay et ses collègues à l'Université Paris-Est (UPE) en France, ces perles de gaz pourraient être utilisées pour isoler des gaz toxiques ou des mousses stabilisantes.
    Le travail de Timounay et de l'équipe s'inspire des «billes liquides» développés en 2001 par Pascale Aussillous et Davide Quéré du Collège de France. Aussillous et Quéré ont ajouté de la poudre hydrophobe aux gouttelettes d'eau, créant ainsi spontanément des billes de liquide solidement maintenues dans des coquilles hydrofuges. La tension superficielle et l'incompressibilté du liquide permettent aux billes de maintenir leur forme, et ils peuvent rebondir et rouler sur des surfaces sans fuite
     Les chercheurs de l'UPE ont créé la version gaz avec une méthode semblable à la fabrication de bulles avec une solution de savon et un cercle de fil. Ils ont soigneusement  fait émerger  des microsphères de polystyrène sur la surface d'une solution de composé organique (dodécylsulfate de sodium), où les sphères ont ensuite flotté dans une formation étroitement emballée. L'équipe a submergé un cadre de fil rectangulaire (avec des côtés d'environ 1 cm de long) dans la solution.
    Soulever doucement le cadre crée un film de microsphères, tout comme avec  une baguette pour souffler des bulles de savon. Lorsque le levage atteint un certain point, le film se plie sur lui-même et se détache pour former une sorte de bille gazeuse qui retombe dans le liquide, se déplaçant automatiquement vers le bord de la surface du liquide. La bille - typiquement 5 mm de diamètre - peut alors simplement être extrait. Les chercheurs ont constaté que l'utilisation de microsphères plus grandes (diamètre 560 μm) et de plus grandes armatures de fils facilitait la création des billes. "Le mécanisme complet de la création de bille à gaz n'est pas entièrement compris pour le moment, mais leur création est reproductible", a déclaré l'équipe Florence Rouyer

    La bille résultante, présentée  dans Physical Review Letters, se compose de gaz atmosphérique contraint dans une coquille de microsphères humides étroitement emballées. Les sphères sont collées à leurs voisins par la tension superficielle d'un ménisque liquide. Cette «peau» microsphère liquide est particulièrement forte, de sorte que l'équipe a pu modifier la pression interne en utilisant une seringue qui pourrait percer la coque mais ne pas la rompre. La bille pourrait alors supporter une augmentation ou une diminution de la pression de 10 fois tout en conservant une forme sphérique sans changement de volume, avant l'éclatement ou l'effondrement. "Les structures sont assez robustes pour tenir et rouler dans votre main", explique Rouyer, " du moins  tant que vos mains sont propres, et  que vous n'appuyez pas trop." En cas de rupture, les microsphères peuvent être réutilisées pour faire plus de billes .
    Timounay, qui est maintenant à l'Université de Syracuse aux États-Unis, et ses collègues envisagent que les billes de gaz pourraient avoir des applications dans la stabilisation des mousses et des émulsions. Bien qu'elles puissent également être utilisés pour stocker les gaz, leur utilité dépendra de la facilité avec laquelle le gaz diffusera à travers la peau et si les coquilles s'effondrent lorsque le liquide s'évapore.
    A propos de l'auteur
    Sarah Tesh est journaliste sur physicsworld.com
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    Les exoplanètes "jumelles" sont presque identiques

    Exoplanet “twins” are nearly identical

    Schéma qui démontre que WASP-67 b a une atmosphère plus trouble que HAT-P-38 b
    Prince et pauper: les exoplanètes presque identiques pourraient avoir des passés différents
    Deux exoplanètes presque identiques ont surpris les astronomes en ayant une différence inattendue - l'une est plus trouble que l'autre. Les géants gazeux - WASP-67 b et HAT-P-38 b - sont à peu près les mêmes en taille et en température. Ils sont également à la fois dans des orbites serrées (environ 4,5 jours terrestres) autour d'étoiles naines jaunes très semblables et sont tous deux verrouillés de manière liée - le même côté est toujours face à l'étoile parentale. Par conséquent, lors de l'étude des deux exoplanètes «Hot Jupiter» avec le télescope spatial Hubble de la NASA, Giovanni Bruno du Space Telescope Science Institute aux États-Unis et ses collègues s'attendaient à ce qu'ils aient des atmosphères presque identiques. Au lieu de cela, les spectres chimiques des planètes indiquaient que WASP-67 b avait plus de nuages ​​aux altitudes mesurées par les instruments de Hubble. "Nous ne voyons pas ce que nous attendons", explique Bruno, "et nous devons comprendre pourquoi nous trouvons cette différence." La caméra de champ large 3 de Hubble a examiné la signature spectrale de l'eau comme mesure de la quantité de nuages ​​dans l'atmosphère - comme WASP-67 b a plus de nuages, il a eu un signal d'eau plus bas. "Cela nous dit qu'il devait y avoir quelque chose dans leur passé qui a  modifié la façon dont ces planètes ont l'air actuellement", explique Bruno. L'équipe suggère que le Les planètes se sont formées différemment et dans des circonstances différentes, et les observations futures avec Hubble et le prochain télescope spatial James Webb, qui sera bientôt lancé, aideront les astronomes à comprendre ce qui rend  la vision  d’une planète trouble ou claire. Les résultats ont été présentés lors de la 230e réunion de l'astronomique américaine Société à Austin, Texas.
     Pas de commentaire
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    L’objet le plus froid de l'univers né d’une  collision stellaire
    Image de la nébuleuse de Boomerang

    Coldest object in the universe born in stellar collision

    Image of the Boomerang Nebula
    Retour à froid: la nébuleuse de Boomerang
    Les astronomes qui travaillent dans le cadre du grand   Dispositif millimètre / sous-millimètre d'Atacama (ALMA) au Chili ont expliqué comment la nébuleuse de Boomerang - décrite comme l'objet le plus froid de l'univers - s'est formée. Des observations récentes avec ALMA ont permis à l'équipe de calculer précisément l'étendue, l'âge, la masse et l'énergie cinétique de la nébuleuse. Les résultats suggèrent que la sortie spectaculaire de gaz et de poussière a été créée lorsqu'une petite étoile compagnon a plongé dans le cœur d'une géante rouge, éjectant la plus grande partie de l'étoile plus grande. "Ces nouvelles données nous montrent que la plupart de l'enveloppe stellaire de l'énorme étoile géante rouge a été transformée en espace à des vitesses bien supérieures a celles des capacités d'une étoile géante rouge unique", a déclaré Raghvendra Sahai, du Laboratoire de propulsion à la NASA. "La seule façon d'éjecter tant de masse et à des vitesses extrêmes est l'énergie gravitationnelle de deux étoiles qui interagissent, ce qui expliquerait les propriétés déroutantes de l'écoulement ultra-rapide". Wouter Vlemmings de Chalmers University of Technology en Suède ajoute "Les propriétés extrêmes du Boomerang défient les idées classiques sur ces interactions et nous fournissent l'une des meilleures opportunités pour tester la physique des systèmes binaires qui contiennent une étoile géante. »Découvert en 1995, la nébuleuse est une éjection de gaz et de poussière d'environ 10 fois plus rapide que ce qui pourrait être produit par une seule étoile. La température de la sortie est inférieure à un demi-degré de kelvin. Ceci est beaucoup plus froid que l'espace profond, soit environ 2,7 K. L'étude est rapportée dans le Journal d'Astrophysique.
    MON COMMENTAIRE/JE suis sidéré   de ces  résultats b et me promet de vous en reparler dans « LE POUVOIR DE L IMAGINAIRE »
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