Astronomie

La galaxie d'Andromède victime d'une collision frontale La structure du disque d'Andromède (ou Messier 31) a toujours été un mystère : la carte du gaz interstellaire est dominée par un grand anneau, qui semble se superposer à des morceaux de spirale. La découverte par le satellite infrarouge Spitzer d'un deuxième anneau au centre de la galaxie a permis à une équipe de proposer une solution au problème grâce à la simulation numérique. Ainsi, les deux anneaux seraient des ondes de densité se propageant à partir du centre, issues de l'impact d'une petite galaxie compagnon qui aurait traversé le disque d'Andromède. Les deux anneaux au sein de la galaxie Andromède observés avec la caméra infrarouge IRAC du satellite Spitzer. © Spitzer/NASA. LERMA. OP. CNRS. CEA. + details La galaxie d'Andromède victime d'une collision frontale Andromède, la galaxie spirale la plus proche de notre Voie Lactée, recèle encore un grand nombre d'énigmes. La question de la distribution des gaz et des poussières la constituant pose notamment un problème sur lequel les scientifiques butent depuis une vingtaine d'années. En effet, comment expliquer la présence d'un anneau externe éventré autour d'Andromède, visible dans les spectres optique et radio, dont le centre est décalé d'un peu plus de 3 000 années-lumière par rapport au noyau central de la galaxie ? Grâce à des images réalisées dans les proche et moyen infrarouge fournies par le Spitzer Space Telescope, une équipe internationale de chercheurs lève le voile sur cette énigme. Spitzer a dévoilé un indice jusque là invisible aux yeux des chercheurs : la présence au sein de Messier 31 d'un second anneau de gaz et de poussières, beaucoup plus petit que le premier. Cet anneau est interne, et son centre décalé d'un peu plus de 1 600 années-lumière par rapport au noyau galactique. Il constituerait la première vague d'une onde provoquée par un choc colossal, se propageant du centre de la galaxie vers les régions extérieures, un peu comme lorsque l'on jette une pierre dans l'eau. A cette échelle galactique, seule la collision de M31 avec une autre galaxie peut expliquer la présence de ces deux anneaux de poussières et de gaz, tous deux excentrés par rapport au noyau. Mais alors quel est le coupable ? A l'aide de simulations numériques, l'équipe internationale de chercheurs montre qu'il s'agirait de la galaxie M32, aujourd'hui une proche voisine d'Andromède. Les indices concernant la taille, la masse et la distance de M32 par rapport à M31 confirment l'hypothèse d'un choc entre les deux galaxies. Il semble que M32 ne puisse cacher sa culpabilité ! Par ailleurs, Andromède étant proche de notre Galaxie, cette découverte constitue une remarquable opportunité d'étudier plus précisément les conséquences des collisions entre galaxies. Simulation numérique de la collision de M32 avec Andromède. La ligne pointillée rouge indique l'orbite de M32, les temps sont en millions d'années (- avant la collision, + après). Dans la figure C la position de M32 correspond bien à la position observée de cette galaxie par rapport à Andromède et les anneaux sont bien les mêmes que ceux que l'on observe. La figure d correspond à la structure qu'aurait Andromède sans collision. © LERMA. OP. CNRS. CEA. Le chasseur d'exoplanètes Le chasseur d'exoplanètes jeudi, 25 janvier 2007 La recherche de nouveaux mondes autour d'autres étoiles est lancée, grâce au chasseur d'exoplanètes, le satellite Corot, qui vient de commencer ses observations. Vidéo 50 000$ à qui trouvera la meilleure manière d'établir la trajectoire d'un astéroïde de 300 mètres de diamètre Pourquoi une telle bourse pour des calculs mathématiques? C'est qu'Apophis, l'astéroïde en question, est un amas de roches qui passera près de la Terre en 2029, et la communauté scientifique aimerait bien pouvoir confirmer qu'il ne pose pas de danger pour notre planète bleue. La Planeraty Society décernera un prixaux concepteurs d'une mission qui permettrait de suivre à la trace l'orbite de ce géant rocheux avec la plus grande précision possible. Cette compétion a l'aval et le support des agences spatiales américaine et européenne. "La menace d'une frappe d'astéroïdes est toujours très faible à n'importe quel moment, mais il demeure que des catastrophes surviendront, inévitablement," a déclaré Bruce Betts, directeur de projets de la Planetary Society dans une entrevue donnée à BBC News. "Nous avons besoin de savoir si la Terre est à risque." + details Apophis sera plus près de la Terre en 2029 que les orbites de plusieurs satellites de communications - mais il ne frappera pas la planète, de cela on est au moins certain. Les inquiétudes se concentrent sur la petite chance que son orbite puise être suffisamment perturbée dans sa passe présente pour que cela place l'astéroïde sur une trajectoire de collision la prochaine fois qu'il croisera le voisinage de la Terre, en 2036. Mission-concept Des enquêtes plus poussées à l'aide de télescopes au sol devraient démontrer sans l'ombre d'un doute que ceci n'arrivera pas et qu'Apophis ne représente aucun risque. Ceci, dit, vaut mieux deux fois la même bonne nouvelle, et la Société Planétaire croit qu'une mission dont le but est de trouver un moyen innovateur de déterminer et suivre la trajectoire de l'astéroïde aidera à reconfirmer tout cela. C'est là la raison pour le prix de 50 000$, qui sera remis à un individu ou une équipe qui présentera le meilleur concept pour suivre une montagne de roc dans son orbite. La Société organise la compétition en coopération avec l'Agence spatiale européenne(Esa), l'Agence spatiale américaine(Nasa), l'Association of Space Explorers(ASE), l'American Institute of Aeronautics and Astronautics(AIAA), et la Universities Space Research Association(USRA). Le ou les projets gagnants seront soumis aux agences spatiales afin de voir si elles désirent mettre ces idées en application. Les agences spatiales sont déjà en train de considérer un certain nombre de missions qui pourraient évaluer la meilleure manière de déflecter ou détruire les astéroïdes posant un danger. La compétition de Planetary Society a été lancée lors du congrès d'automne de l'American Geophysical Union. sciencepresse Un astéroïde a-t-il percuté la Terre il y a 4000 ans ? Un impact majeur sur Terre il y a 4000 ans A l’époque des premières pyramides égyptiennes, un astéroïde ou une comète aurait touché la Terre du côté des îles Kerguelen, projetant partout sur la planète des matériaux incandescents et des restes d’organismes marins. C’est la thèse que soutient une géologue, Marie-Agnès Courty, après 15 ans de recherche, et que vient de présenter le magazine Ciel et Espace. Futura-Sciences reviendra sur cette découverte. En 1990, Marie-Agnès Courty, une chercheuse du CNRS travaillant au Centre européen de recherches préhistoriques, à Tautavel (Pyrénées-Orientales), fouille un site archéologique en Syrie et tombe sur une couche de matériaux fondus. Datés de 4000 ans, ils ont dû subir une température de 1700 °C. Convaincue de l’origine météoritique de ce matériau, Marie-Agnès Courty a depuis étudié de nombreux échantillons provenant de multiples endroits, Amérique du sud, Europe, Asie, Indonésie, fond marin de l’océan Indien… Partout, elle retrouve des scories, toujours datées de 4000 ans. Leurs quantités respectives dans les échantillons désignent un point central : quelque part dans l’océan Indien, du côté des îles Kerguelen. Cette origine supposée colle bien avec la découverte la plus étonnante : la présence dans cette « couche 4000 », comme elle l’appelle, de fossiles marins reconnus sans ambiguïté comme ceux d’animaux vivant dans les mers australes. + details Les îles Kerguelen, au sud de l’océan Indien, ont-elles vu s’écraser il y a 4000 ans un gigantesque bolide, dont les restes se sont dispersés jusqu’aux antipodes ? Crédit : ESA Pluie de critiques Sa théorie est fortement contestée par beaucoup de scientifiques, qui avancent plusieurs critiques. Dans la couche 4000 de la géologue française, il manque l’iridium et les spinelles nickélifères, considérés comme une caractéristique systématique des impacts météoritiques. Les matériaux éjectés par l’astéroïde tombé sur la Terre il y a 65 millions d’années et ayant causé une extinction massive, dont celle des dinosaures, n’ont pas parcouru plus de 2000 kilomètres. De plus, la nature de la couche 4000 indique qu’ils sont arrivés encore très chauds après leur périple. Aucun cratère connu ne correspond à cet impact. Or, il devrait être très grand, sauf si le corps a rasé la surface, ce qui semble incompatible avec le fait que des restes de fond océanique font partie des fragments retrouvés. Enfin, aucun quartz choqué, signature d’un impact puissant, ni matériau d’origine extraterrestre ne sont inclus dans la couche 4000. Mais ces arguments, même s’ils sont bons, peuvent tous être discutés. L’impact d’une comète implique-t-elle nécessairement un pic d’iridium et de spinelles nickélifères ? Sait-on parfaitement modéliser l’impact d’un tel bolide, en fonction de son angle d’impact et de sa composition ? En face, les faits sont têtus. Le plus dur à expliquer reste la présence d’une faune antarctique au Moyen-Orient, en Europe et en Asie centrale. Quant à l’absence de matériau extraterrestre et de quartz choqué, la géologue annonce une surprise dans une prochaine publication. Si l’hypothèse se révèle exacte, elle obligera bien sûr à revisiter quelques grands mythes de l’humanité, comme l’Apocalypse ou le Déluge. Car les civilisations de époque, qui rassemblaient 30 millions de personnes, ont dû être frappés par cette pluie de matière brûlante, probablement suivi d’un voile noir persistant durant des mois… Depuis plus de quinze ans, elle accumule des preuves, travaillant parfois sur ses fonds propres et avec l’aide d’un réseau de scientifiques. Un peu partout dans le monde, jusque dans le fond des océans, les traces d’un événement considérable sont inscrites dans le sol. Pour elle, son origine cosmique ne fait aucun doute. Elle travaille actuellement à réaliser un dossier solide, qui sera prochainement publié dans une revue scientifique internationale. Marie-Agnès Courty est directrice de recherche au CNRS, UMR 5198, Centre Européen de Recherches Préhistoriques de Tautavel dans les Pyrénées Orientales. Comment une géologue comme vous peut-elle se préoccuper d’archéologie ? Marie-Agnès Courty : Ma spécialité est l’étude du sol en relation avec les activités humaines, sur une période vaste, disons de l’Erectus (vers un million d’années) jusqu’au Moyen-Âge. Techniquement, c’est une forme de pétrographie. On parle aussi de micromorphologie. Nous étudions le sol jusque dans ses structures microscopiques et nous parvenons à lire sa micro-organisation pour reconstituer les événements qui s’y sont déroulés. On peut aussi restituer avec beaucoup de précision l’environnement (climat notamment) qui existait au moment correspondant à des restes d’activités humaines. À la limite, nous sommes capables de dire, devant des traces d’un foyer allumé par des hommes, qu’il pleuvait ce jour-là. C’est une discipline récente, que j’ai créée avec deux collègues étrangers il y a une vingtaine d’années, car j’ai toujours été fascinée par l’archéologie. Une couche rougeâtre, riche en éléments fondus, surmonte un niveau noirci : voilà un exemple de la « couche 4000 », en Charente, dans un fossé datant du Néolithique final (fouilles de Claude Burnez. Crédit : Marie-Agnès Courty Comment vous êtes-vous lancée sur la piste d’un astéroïde ? Marie-Agnès Courty : Il faut dire « impacteur », car il peut s’agir d’une comète ! En 1990, en Syrie, à l’occasion d’une prospection géoarchéologique (on tente de repérer des sites, on ne fouille pas), je suis tombée sur une couche bizarre, datant de 4000 ans avant le présent, faite de matériaux pulvérulents, d’agrégats de la taille de grains de sable, avec des verres volcaniques. Certains minéraux avaient fondu à des températures supérieures à 1500 °C. D’après leur composition, ces agrégats n’avaient rien à faire là ! J’ai cherché un volcan en Syrie qui pourrait expliquer cette couche. Mais il n’y en a pas, les seuls candidats potentiels étaient un peu plus au nord, en Turquie. En 1993, nous avons publié dans Science avec Harvey Weiss un article expliquant que cette catastrophe avait pu conduire à la disparition de l’empire Akkad. Mais la suite de mes recherches en Syrie m’a conduite à reconnaître que l’événement a eu lieu au début de cet empire… Nous avons été piégés par les résidus volcaniques. Ils ne provenaient pas d’un volcan proche : ils ont été transportés avec les autres matériaux de la couche. Ils venaient de beaucoup plus loin… Comment la communauté scientifique a-t-elle accueilli votre thèse ? Marie-Agnès Courty : Cela a été difficile ! En 1994, il y a eu un congrès de paléoclimatologues. À l’époque, je défendais l’idée d’un changement climatique brutal associé à des vents violents. Le congrès s’est transformé en cacophonie ! Il a été proposé que l’on vote pour savoir si mon idée était bonne. C’était ahurissant ! J’ai dû hurler pour qu’on ne le fasse pas. La science, ce n’est pas de la démocratie… L’année suivante, la majorité de ces congressistes avaient rejoint mon avis mais j’avais changé le mien ! De nouveaux éléments m’avaient conduite à abandonner l’hypothèse volcanique pour m’engager sur la piste d’un impact et j’ai cherché des traces ailleurs. Comment avez-vous pu remonter sa trace ? Marie-Agnès Courty : J’ai cherché cette couche de matériaux fondus partout où c’était possible mais les financements étaient très difficiles à trouver. On a dû se débrouiller. J’ai profité de campagnes faites pour d’autres recherches, notamment au Pérou, et une partie de mes travaux dans d’autres régions a été conduite sur mes fonds propres ! Des collègues m’ont aidée dans le monde entier, et surtout en France, avec l’aide de l’Institut National de Recherche Archéologique Préventive (qui réalise des fouilles sur des chantiers). Des grands labos ont fait des analyses gratuitement. J’ai pu m’appuyer sur les travaux de paléo-océanographes français qui disposent de carottes prélevées dans différents océans pour lire l’évolution du climat de la planète. J’ai ainsi pu rechercher cette couche de 4000 ans BP (before present, NDLR) dans les sédiments marins sous différentes latitudes. Pendant toutes ces années, j’ai affiné la reconnaissance des signatures présentes dans la couche. Cette trace se retrouve partout. Nous l’avons détectée dans le sud de la France, à Nîmes, à Mauguio, dans le Tarn, l’Aude, etc. En Irlande, Mike Baillie, spécialiste de paléoécologie à Belfast, l’a repérée dans les cernes des arbres. Il est même beaucoup plus affirmatif que moi et situe l’événement vers 2350 avant Jésus-Christ. Et les preuves se sont accumulées. Dans les échantillons de Syrie, nous avons trouvé des nanodiamants, déjà connus pour se former lors des impacts. En 2005, les paléo-océanographes ont pu déterminer des fossiles marins que j’avais identifiés dans ce niveau de 4000 ans BP, apportant la preuve que ces radiolaires, diatomées et foraminifères provenaient d’Antarctique ! Comment s’étaient-ils retrouvés de l’autre côté du globe ? Dans les carottes océaniques, les épaisseurs de cette couche deviennent considérables à mesure que l’on descend vers le sud : on passe de quelques millimètres dans l’hémisphère nord à plusieurs mètres dans l’océan austral ! Cela et les indices pétrologiques semblent désigner une région proche des Kerguelen. Trouvé en Syrie au milieu de blocs basaltiques, ce radiolaire (un microorganisme marin) a vécu… en Antarctique. Crédit : M.-A. Courty Etes-vous sûre de la datation ? Marie-Agnès Courty : La datation calendaire (donnant une date précise) est difficile à obtenir. Nous avons comparé avec les carottes tirées de l’Antarctique, mais le calage est dépendant des datations au carbone 14. Des stalactites et stalagmites ont aussi donné des résultats. Il y a les cernes des arbres. Après corrections (imposées du fait des fluctuations de l’activité solaire), on arrive à 4200 +/- 200 ans BP ans en âge calibré. Mais beaucoup d’échantillons sont pollués par des hydrocarbures qui ont été éjectés par l’impact. On ne peut pas en tenir compte (même si leur analyse a coûté cher !). Quelle image vous faites-vous de cet événement ? Marie-Agnès Courty : L’impact a projeté dans l’atmosphère une quantité énorme de blocs incandescents qui se sont répandus à des dizaines de milliers de kilomètres. Ils ont provoqué des ignitions : des incendies qui pouvaient être très localisés. Imaginez : sous la chaleur, la table fond mais à côté tout reste normal.   Pourtant, il manque des pièces au puzzle pour affirmer qu’il s’agit bien d’un impacteur ? Marie-Agnès Courty : Il manque les traces d’iridium, considérées comme la signature indubitable d’un astéroïde, bien que tous les impacts ne soient pas associés à un pic d’iridium. Il manque aussi la trace d’un cratère. Il y a aussi la puissance de l’impact. Les spécialistes des impacts disent qu’une telle extension géographique impose un choc gigantesque, certes pas aussi puissant que la chute de l’astéroïde à la fin du Crétacé connu pour avoir provoqué une extinction massive, et qu’il aurait dû provoquer des dégâts énormes. Nous sommes toujours là, donc, il ne peut y avoir eu un cataclysme considérable, et en conséquence pas d’impact d’une telle amplitude. Voilà ce que disent les modèles d’impact. Mais les faits sont là, et il faudra bien concilier modèles et données !   Peut-on trouver des traces dans l’histoire humaine ? Marie-Agnès Courty : Il y a 4 000 ans, l’écriture n’était pas encore installée. Elle n’était utilisée que par une élite et, d’après les spécialistes, elle était cryptée. De plus, nous avons très peu de textes. On n’a pas de données de ce côté-là. En archéologie, il y a des indices. Dans des sites de l’Empire d’Akkad en Mésopotamie du Nord, des restes de jarres montrent qu’elles contenaient les matériaux fondus de la couche 4000 et elles se trouvent dans des lieux rituels ! Cela veut donc dire que ces curieux matériaux ont été ramassés et stockés dans des lieux très particuliers. Mais d’une manière générale, les archéologues ont du mal à croire à cette théorie catastrophiste… Faut-il revisiter les grands mythes, comme l’Apocalypse ? Marie-Agnès Courty : Je suis stupéfaite de la précision avec laquelle on décrit un phénomène si proche de la chute d’un impacteur dans le récit de l’Apocalypse. Mais je ne me sers pas de cela pour caler une datation ! Cela m’intéresse intellectuellement, c’est tout… Et la prochaine étape ? Marie-Agnès Courty : Publier de nouveaux résultats. Mais notre souci est plutôt que nous avons trop de données ! Il faut les organiser, les épurer pour en faire une thèse simple et solide. Mais il faut faire vite. Des Américains ont annoncé aussi l’hypothèse d’un impact, mais 800 ans plus tôt, à partir de données qui déforment un peu les miennes… Nous en reparlerons bientôt ! futura-sciences