Univers, étoiles, planètes : origines et devenir

Télescope de l'expérience CAT (Cerenkov array at Themis) sur le site de la centrale solaire THEMIS (Targasonne, Pyrénées Orientales) pour l'étude du rayonnement gamma cosmique de haute énergie. Vue d'ensemble du télescope au crépuscule. Au centre de la photo, on distingue la surface réflective de 17m2, composée de miroirs de 50 cm de diamètre. Au foyer du télescope, est placée une caméra constituée de 600 photomultiplicateurs.

Image de la supernova de Vela prise au télescope Canada-France-Hawaii. Ce nuage de gaz et de poussière est une partie des restes de la supernova de Vela. Cette étoile très massive, en explosant il y a 10 000 ans, a formé un nuage de gaz qui s'étend dans l'espace sur plusieurs années-lumière. L'onde de choc produite par l'explosion chauffe le gaz environnant et la couleur rouge provient de l'hydrogène ionisé par cette onde de choc.

Télescope BRAIN : vue des miroirs, de l'écran interne et du cryostat. L'expérience BRAIN à la station Concordia, Dôme C, Antarctique, a pour objectif la mesure des anisotropies du fonds diffus cosmologique (CMB), rayonnement fossile de l'Univers émis après le Big Bang. Elle devrait permettre d'affiner la connaissance des paramètres cosmologiques et d'en savoir plus sur l'inflation, une époque pendant laquelle l'Univers a brutalement "enflé".

Deux fois plus massive que notre Soleil, la jeune étoile AB Aurigae n’est âgée que de trois millions d’années. Et la voilà surprise à 450 années-lumière de la Terre en train de former un cortège planétaire : en bleu, les traces de monoxyde de carbone, en rouge, des grains de poussières. Un remue-ménage plutôt conséquent : cet immense anneau de poussières s’étend à deux fois la distance Soleil-Neptune, soit environ 10 milliards de kilomètres. Le nuage de gaz est sculpté en spirale par l…

Nous voici au centre d’un amas de galaxies, dans l’Univers proche, simulé numériquement. Cet amas gigantesque de près de 200 000 années-lumière de diamètre baigne dans de grandes quantités de gaz brûlant. Au cours du temps, une partie de ce gaz finit par se refroidir ; il tombe alors sur un trou noir supermassif, tapis au cœur des galaxies. Alors que l’effondrement de ce gaz condensé devrait conduire à la formation de nouvelles étoiles, paradoxalement, il n’en est rien. Car le monstre cosmique…

Vue d'artiste de l'évaporation de la planète extra-solaire HD209458b. Une atmosphère d'hydrogène vient d'être observée pour la première fois autour de cette planète. Cette atmosphère est chaude et extrêmement étendue : la planète s'évapore. Cette découverte inattendue a été obtenue avec le Télescope spatial Hubble. Elle pourrait expliquer le "désert de planète", c'est-à-dire l'absence de planète à moins de 7 millions de kilomètres de leur étoile. Les planètes trop proches de leur étoile peuvent…

Simulation numérique d'un disque d'accrétion gazeux autour d'un trou noir. La forte courbure de l'espace déforme l'image du disque et permet d'en voir simultanément le dessus et le dessous. Un disque d'accrétion est produit lorsqu'un nuage de matière est transféré d'une étoile à l'autre (système binaire formé d'une étoile et d'un trou noir). Une certaine quantité de gaz, provenant de l'étoile, tombe lentement vers le trou noir, créant un halo très luminescent.

Plus jeune "Jupiter chaud" (exoplanète géante gazeuse, de masse comparable ou supérieure à celle de Jupiter) détecté autour de l'étoile en formation V830 Tau. Ces planètes géantes orbitent 100 fois plus près de leur étoile que Jupiter autour du Soleil, et sont donc réchauffées par cette proximité. Cette toute première preuve que les "Jupiters chauds" apparaissent dès les origines de la formation des systèmes planétaires constitue un progrès majeur dans notre compréhension de leur formation et…

Réglage du télescope T1m, sous la coupole Gentilly. François Colas, l’astronome responsable de ce télescope exclusivement dédié à la Station de Planétologie des Pyrénées de l'Observatoire du Pic du Midi, et David Darson manipulent le dispositif où sont installées les caméras. Une caméra infrarouge HDR (High Dynamic Range : à très haute dynamique) développée par David Darson a été montée sur T1m afin de la tester, en réalisant des images du système solaire. Cette caméra nouvelle génération…

Image de Saturne recueillie par la caméra infrarouge HDR développée par David Darson, couplée au télescope T1m, dont François Colas, astronome, est responsable. L'utilisation de filtres spécifiques dans l'infrarouge permet de faire ressortir les anneaux de Saturne et "d'éteindre" la planète. Cette caméra nouvelle génération utilise une évolution de la technologie HDR (High Dynamic Range : à très haute dynamique) qui fait apparaître les zones de faible et de forte luminosité, non plus par…

Dentelles du Cygne, vue en vraies couleurs obtenue à partir des données capturées par MegaCam, l’imageur digital mosaïque du télescope Canada-France-Hawaii. Elles sont le résultat d’une onde de choc très rapide due à l’explosion d’une étoile massive, une supernova, survenue il y a 5 000 ans. Le matériau éjecté a pris aujourd'hui une ampleur considérable et, alors qu’il continue de se disperser dans l'espace, il percute continuellement de petits nuages de gaz et de poussières composant le milieu…

Grand champ autour du Quintette de Stephan (en bas), un groupe compact de 5 galaxies situé dans la constellation de Pégase. Cette image profonde composite, en vraies couleurs, montre aussi la galaxie spirale NGC 7331 (en haut). Elle révèle de multiples structures étendues et diffuses, en particulier des filaments et halos stellaires, signes de collisions multiples passées, ainsi que, à l'avant-plan, des traces de nuages de poussières appartenant à notre propre Voie lactée. Plusieurs galaxies…

Un des filaments d’hydrogène (en bleu) découvert par MUSE, spectrographe 3D, dans le champ ultra-profond de Hubble. Il est situé dans la constellation du Fourneau, à 11,5 milliards d’années-lumière et s’étend sur plus de 15 millions d’années-lumière. L’image en arrière-plan est celle de Hubble. La structure filamentaire du gaz dans lequel se forment les galaxies, plus communément appelée la toile cosmique, est l’une des grandes prédictions du modèle du big bang et de la formation des galaxies…

Simulation cosmologique d’un filament composé de centaines de milliers de petites galaxies. L’image de gauche est celle du rayonnement produit par toutes les galaxies tel qu’il pourrait être observé in situ. L’image de droite montre le filament tel qu’il serait observé par MUSE, le spectrographe 3D installé sur le Very Large Telescope (VLT) à l’Observatoire européen austral (ESO). Même avec un très grand temps d'exposition, l’immense majorité des galaxies ne sont pas détectables…

Première lumière en laboratoire, pour le spectrographe cryogénique de l'instrument SPIRou (SpectroPolarimètre InfraRouge). Zoom sur une zone d'un spectre obtenu, lors des tests du spectrographe à température cryogénique de 80 Kelvin (-193 °C), avec une lampe laser au xénon. Cette lampe fait partie du module de vitesse radiale de l'instrument. SPIRou est composé d'un spectropolarimètre dans l'infrarouge proche combiné à un vélocimètre de haute précision. Installé au foyer Cassegrain du télescope…

Première lumière en laboratoire, pour le spectrographe cryogénique de l'instrument SPIRou (SpectroPolarimètre InfraRouge). Zoom sur une zone d'un spectre obtenu avec une lampe cathode-creuse au thorium-argon. Cette lampe fait partie du module de calibration de l'instrument et remplace la lumière des étoiles, le temps des tests en laboratoire du spectrographe à température cryogénique de 80 Kelvin (-193 °C). SPIRou est composé d'un spectropolarimètre dans l'infrarouge proche combiné à un…

Grande coupole et son télescope T193 (miroir de 193 cm de diamètre) à l'Observatoire de Haute-Provence (OHP) à Saint-Michel l'Observatoire. Le spectroscope Sophie (installé au télescope de 193 cm, au deuxième plan) a contribué à la détection et à la caractérisation du système exoplanétaire WASP-148. Les scientifiques ont ensuite analysé le mouvement de l’étoile et en ont déduit qu’elle hébergeait deux planètes : WASP-148b et WASP-148c. Ces observations ont montré que les deux planètes étaient…

Changeur de filtres conçu dans des laboratoires français, pour être installé au sein du Large Synoptic Survey Telescope (LSST). Il a pour fonction de changer divers filtres optiques afin de capturer des images des galaxies sous différents spectres. Plus une galaxie est lointaine plus elle se teinte de rouge. La variation des filtres de couleur permet ainsi de déterminer la distance à laquelle les galaxies se situent. Le système est entièrement automatisé, il se compose d’un carrousel qui stocke…

L’une des 16 optiques paraboliques hors d’axe produites par le laboratoire LAM pour l’instrument coronographique du télescope spatial Nancy-Grace-Roman développé par la NASA. Cet instrument vise à faire l’image des exoplanètes géantes gazeuses (comme Jupiter) et potentiellement telluriques (composées de roches et de métal, comme la Terre) des systèmes planétaires proches du Système solaire. Ces exoplanètes étant 1 million à 1 milliard de fois moins lumineuses que leurs étoiles, le coronographe…

Préparation et nettoyage du spectrographe de l’instrument SPIRou (SpectroPolarimètre InfraRouge) avant fermeture du cryostat. SPIRou est composé d'un spectropolarimètre dans l'infrarouge proche combiné à un vélocimètre de haute précision. Installé au foyer Cassegrain du télescope Canada-France-Hawaï (CFHT) fin 2017, SPIRou a été conçu pour détecter des exoplanètes jumelles de la Terre, habitables, dans les systèmes planétaires des étoiles naines rouges, voisines du Soleil. Il pourra aussi…

Scientifiques en mission à bord d'un Boeing 747 SOFIA (Stratospheric Observatory for infrared astronomy). SOFIA est équipé d'un télescope dont le miroir mesure 2.5 m de diamètre. Cet observatoire volant de la NASA, basé à Palmdale en Californie, vole la nuit à haute altitude (jusqu'à 14 k environ) pour observer les étoiles en infrarouge depuis la stratosphère. Lors de cette mission en février 2017, SOFIA a permis d'observer la nébuleuse d'Orion, la région où se forment des étoiles massives la…

Roue "Dual" de l'instrument SPHERE (Spectro polarimetric high contrast for exoplanet research) - IRDIS (Infrared dual imager and spectrograph). Cette roue contient une série de couples de filtres, montés côte à côte, qui permettent à IRDIS de produire deux images simultanément, dans des couleurs différentes. Ces filtres sont des disques de verre de 20 mm de diamètre, qui apparaissent colorés à cause d'un traitement par couches minces, sur chacune de leur face parallèle. IRDIS est l'instrument…

Site du Very large telescope (VLT), à l'observatoire Paranal, dans le désert d'Atacama au Chili, en janvier 2014. Le VLT est un ensemble de 4 télescopes de 8 m de diamètre, auxquels peuvent s'adjoindre 4 télescopes auxiliaires repositionnables de 1,80 m, en plus de deux télescopes dédiés aux grands relevés du ciel. Cette photo a été réalisée dans le cadre de la mission d'installation de MUSE (Multi unit spectroscopic explorer), un instrument d'observation des étoiles, sur le VLT. Ce…

Alignement de MUSE (Multi unit spectroscopic explorer), sur le télescope de l'unité 4 (UT4) du Very large telescope (VLT), à l'observatoire Paranal, dans le désert d'Atacama au Chili, en janvier 2014. Ce télescope est baptisé "Yepun" (Vénus). MUSE est un instrument d'observation des étoiles. Il s'agit d'un spectrographe 3D à grand champ de vue découpant les spectres lumineux collectés par le télescope, en vue de leur analyse. Il va permettre d'explorer l'Univers lointain et d'étudier la…

Sur la trajectoire du rayon laser, vue des lentilles du banc de coronographie. Nouvelle génération de masques de coronographe, dispositif qui permet d'occulter la lumière des étoiles pour détecter les exoplanètes en atténuant les anneaux de diffraction de manière interférométrique (apodisation interférométrique).

Observatoire du Pic du Midi, Pyrénées françaises. A droite, le télescope de 1 mètre qui est dédié à l'étude et à la surveillance de la météorologie des planètes et au suivi des astres comme les comètes et les astéroïdes. Sur la droite, coupole des coronographes et lunettes de CLIMSO (Christian Latouche IMageur SOlaire) pour l'observation continue de la dynamique de l'atmosphère du soleil. A l'extrême droite, cette petite coupole abrite un télescope pour la mesure de la qualité d'image (seeing)…

Cette image, obtenue à l'Observatoire de Haute Provence en septembre 1985 et traitée en couleurs arbitraires, laisse apparaître un réseau d'isophotes, situés autour de la Comète de Halley.

Télescope Canada-France-Hawaï (CFHT), observatoire astronomique du Maunakea à Hawaï, aux Etats-Unis. Le CFHT est financé par le Canada (CNRC), la France (CNRS) et l'Universite d'Hawaii. Ce télescope fera partie du programme H2020 de l'UE pour améliorer la manière dont les télescopes radio et optiques travaillent ensemble. Grâce à un financement de 15 millions d'euros, le réseau OPTICON-RadioNet PILOT (ORP) a été créé afin d’harmoniser les méthodes et les outils d’observation des instruments…

Un des 4 bâtiments de l'observatoire Pierre Auger abritant 6 télescopes à fluorescence, dont on distingue en blanc les panneaux des ouvertures, dans la pampa argentine. L'observatoire Pierre Auger est le plus grand détecteur de rayons cosmiques au monde. Situé à 1 400 m d'altitude, il est équipé d'un réseau de 1 600 cuves s'étendant sur plus de 3 000 km² dans la pampa argentine, combiné à 24 télescopes à fluorescence pour étudier les rayons cosmiques grâce à l'observation des gerbes…

Le détecteur de particules ALICE dans l'aimant L3, ouvert pour une période de maintenance. Il mesure 16 m de hauteur sur 26 m de longueur. Il enregistre plusieurs centaines de collisions frontales d'ions lourds par seconde. Ses 18 sous-détecteurs pistent et identifient les dizaines de milliers de particules produites lors de chaque collision frontale entre deux ions plomb. En réalisant ces collisions de noyaux lourds accélérés à une vitesse proche de celle de la lumière, le Large Hadron…

Atlas, le détecteur le plus volumineux jamais construit pour la physique des particules (46 m de long pour 25 m de haut), en position ouverte pendant une période d'arrêt. Conçu pour comprendre notre Univers et son évolution, il détecte les particules élémentaires produites lors des collisions protons-protons. Les protons sont accélérés jusqu'à une énergie totale de 14 TeV par le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN. Un milliard de collisions sont produites chaque seconde, mais seules…

Atlas, le détecteur le plus volumineux jamais construit pour la physique des particules (46 m de long pour 25 m de haut), en position ouverte pendant une période d'arrêt. Conçu pour comprendre notre Univers et son évolution, il détecte les particules élémentaires produites lors des collisions protons-protons. Les protons sont accélérés jusqu'à une énergie totale de 14 TeV par le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN. Un milliard de collisions sont produites chaque seconde, mais seules…

Zoom sur une carte de l'Univers lointain en 3 dimensions, tel qu'il existait il y a 11 milliards d'années. Cette carte a été établie à partir de l'observation de 14 000 quasars réalisée grâce au relevé BOSS (Baryon oscillations spectroscopic survey). Les quasars sont des objets très lumineux dont l'énergie provient de trous noirs géants. Lorsque la lumière d'un quasar effectue son trajet vers la Terre, elle passe à travers des nuages de gaz d'hydrogène intergalactique, qui absorbent la lumière…

Filé d'étoiles sur le site de l'expérience HESS (High Energy Stereoscopic System), en Namibie, comprenant quatre télescopes de 13 m de diamètre. Ils forment le détecteur de rayons gamma de très haute énergie le plus sensible au monde. L'expérience apporte une mesure précise de l'intensité et de la répartition énergétique de l'émission gamma. Elle montre que les rayons cosmiques sont plus nombreux et plus énergétiques au centre de la Voie Lactée qu'au voisinage de la Terre.

La nacelle PILOT en préparation à la base de lancement de ballons d'Alice Springs, en Australie. La nacelle scientifique d'astronomie PILOT, qui emporte un télescope, est dédiée à l'étude de l'origine de l'Univers. Elle a pour objectif de mesurer l'émission polarisée submillimétrique des poussières interstellaires. Plus précisément, il s'agit de cartographier les champs magnétiques dans les nuages interstellaires de la Voie lactée, et d'étudier ainsi le rôle qu'ils jouent dans la formation des…

Représentation tridimensionnelle d'une variété quadridimensionnelle de Calabi-Yau. L'une des tentatives d'unification de la Relativité générale et de la mécanique quantique est la théorie des super cordes. Pour assurer sa cohérence mathématique, notre espace-temps devrait posséder 6 ou 7 dimensions supplémentaires, probablement compactes et ici illustrées.

Instrumentation utilisée pour détecter le signal d’ondes gravitationnelles et contrôler l’interféromètre Virgo à Cascina près de Pise, en Italie. Les chercheurs sont en train d’ajuster la position d’un miroir. Cette instrumentation, composée également de caméras et photodiodes, est installée sur un banc optique. Dans le cadre du projet Advanced Virgo, elle est placée sous vide pour l’isoler des bruits acoustiques. De plus, le banc optique est suspendu pour limiter les bruits sismiques, l…

Optique compensatrice placée sur un profilomètre optique. Cette pièce de verre cylindrique de 40 kg est destinée à l’interféromètre Advanced Virgo, un détecteur d’ondes gravitationnelles situé en Italie. Le profilomètre mesure des défauts de surface du verre : il indique la densité de défauts, leur taille et leur nature en surface ou en profondeur. Les mesures sont réalisées avant et après le dépôt de couches minces à la surface du miroir. Ces couches permettent de changer les propriétés…

Bras nord de 3 km dans lequel circule l’un des deux faisceaux du laser infrarouge de l’interféromètre Virgo à Cascina près de Pise, en Italie. Un deuxième bras perpendiculaire à celui-ci permet la propagation d’un second faisceau. Chaque galerie contient un tube à vide de 120 cm de diamètre dans lequel le faisceau circule sous ultra-vide. La source lumineuse initiale est divisée en deux faisceaux grâce à une lame séparatrice. Au bout de chaque galerie, des miroirs renvoient le laser vers la…

Vue aérienne de l'antenne de détection des ondes gravitationnelles VIRGO (à Cascina, en Italie).

Protoprism (prototype du grism d'EUCLID) instrumenté, fixé sur son interface et prêt pour des essais de vibration. Un grism ("grating prism") est un appareil d'optique constitué d'un réseau et d'un prisme à angle droit. Ces essais doivent démontrer la tenue du grism aux vibrations subies lors du lancement du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). Ils sont effectués dans le cadre du développement des grisms de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer…

Halos de matière noire (où se formeront les amas de galaxies) reconnus au sein de la distribution de matière calculée dans le cadre du projet Deus : full universe run. Les simulations de ce projet ont été réalisées sur le supercalculateur CURIE du GENCI (Grand équipement national de calcul intensif). Plus de 144 millions de halos de ce type, de masse supérieure à 100 000 milliards de masses solaires, peuvent être reconnus dans la distribution présente de la matière dans l'Univers. Le premier…

Capteur de lumière Tcherenkov du télescope à neutrinos KM3NeT/ORCA en cours d'installation en Méditerranée, sur la nouvelle infrastructure sous-marine MEUST, par 2 500 mètres de profondeur au large de Toulon. Chaque capteur est constitué d'une sphère de verre étanche équipée de 31 photomultiplicateurs. Ces capteurs sont en cours de test et de calibration en salle noire au Centre de physique des particules de Marseille. Ce détecteur pourra comprendre jusqu'à 120 lignes de détection soit 10 fois…

Paraboles du projet PAON-4 (PAraboles à l’Observatoire de Nançay) de la station de radioastronomie de Nançay. Le projet PAON-4 consiste à réaliser un interféromètre radio composé de 4 paraboles de 5 m de diamètre capable de détecter l'énergie noire. PAON-4 est un démonstrateur d’un instrument plus grand, de quelques milliers de mètres carrés, qui sera installé en Chine : c’est le projet international TianLai.

Cette photographie est le résultat d'observations effectuées au foyer du télescope Canada-France-Hawaii (CFH), équipé d'une caméra CCD géante de 353 millions de pixels : MEGACAM. Elle montre une composition d'images individuelles additionnées filtre par filtre puis combinées pour obtenir une image couleur, correspondant à un temps de pose total de 72 heures. Cette image très profonde permet aux astronomes d'étudier les objets les plus distants de l'Univers. La répartition de ces objets, et leur…

Trois des cinq télescopes de l'expérience HESS-II (High Energy Stereoscopic System), en Namibie : sur les côtés, 2 télescopes de 13 m de diamètre et au centre, un télescope plus récent de 28 m de diamètre. Ils forment depuis septembre 2012, le détecteur de rayons gamma de très haute énergie le plus sensible au monde. Avec ce détecteur, les scientifiques peuvent repérer, grâce aux rayons gamma qu'ils émettent, des supernovae, des trous noirs, des noyaux actifs de galaxies et autres phénomènes…

Mise à l'eau d'une ligne de détection du télescope sous-marin à neutrinos ANTARES, déployée en Méditerranée, au large de l'île de Porquerolles, par 2 500 mètres de profondeur. La ligne comporte 25 étages équipés chacun de trois modules optiques qui scrutent le fond de la mer. ANTARES est le premier télescope sous-marin destiné à étudier les neutrinos cosmiques de très haute énergie. Ces particules fugaces sont émises par les sources les plus lointaines et violentes de l'Univers, comme les…

Une ligne de détection du télescope sous-marin à neutrinos ANTARES, prête à être déployée en Méditerranée, au large de l'île de Porquerolles, par 2 500 mètres de profondeur. ANTARES est le premier télescope sous-marin destiné à étudier les neutrinos cosmiques de très haute énergie. Ces particules fugaces sont émises par les sources les plus lointaines et violentes de l'Univers, comme les pulsars ou les restes de supernovae. L'enjeu d'Antares est donc de mieux connaître la structure de l'Univers…

Quatre des cinq télescopes de l'expérience HESS-II (High Energy Stereoscopic System), en Namibie : sur les côtés, 3 télescopes de 13 m de diamètre et au centre, un télescope plus récent de 28 m de diamètre. Ils forment depuis septembre 2012, le détecteur de rayons gamma de très haute énergie le plus sensible au monde. Avec ce détecteur, les scientifiques peuvent repérer, grâce aux rayons gamma qu'ils émettent, des supernovae, des trous noirs, des noyaux actifs de galaxies et autres phénomènes…

Détecteurs autour de la chambre à réaction d'AGATA (Advanced gamma tracking array), un détecteur de rayon gamma, au GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH) en Allemagne. La partie couleur bronze est le support des détecteurs, aussi appelé "nid d'abeille". AGATA permet, grâce à un système de "tracking", de suivre le parcours d'un photon de façon précise en identifiant ses points d'impact, de façon à augmenter la sensibilité des mesures. La base du système de détection d'AGATA est composé…

Un des quatre télescopes de 13 m de diamètre utilisé pour l'expérience HESS (High Energy Stereoscopic System), en Namibie, formant actuellement le détecteur de rayons gamma de très haute énergie le plus sensible au monde. L'expérience apporte une mesure précise de l'intensité et de la répartition énergétique de l'émission gamma. Elle montre que les rayons cosmiques sont plus nombreux et plus énergétiques au centre de la Voie Lactée qu'au voisinage de la Terre.

Illustration de la distribution de matière issue de la simulation de structuration de tout l'Univers observable, du Big Bang jusqu'à aujourd'hui. Cette simulation a été réalisée dans le cadre du projet Deus : full universe run, sur le supercalculateur CURIE du GENCI (Grand équipement national de calcul intensif). Plus de 144 millions d'amas de galaxies de masse supérieure à 100 000 milliards de masses solaires peuvent être reconnus dans la distribution présente de la matière dans l'Univers. Le…

Antennes du réseau NenuFAR (New extension in Nançay upgrading LOFAR) de la station de radioastronomie de Nançay. Ce grand réseau phasé qui comptera 1 932 antennes (10 à 85 MHz) à son achèvement couvre plus de 80 000 m² à Nançay. Il peut fonctionner de façon autonome ou au sein du réseau européen LOFAR (LOw Frequency ARray). NenuFAR permet d'étudier l'évolution de l'Univers quelques millions d'années après le Big Bang, la formation des galaxies et des amas de galaxies, les pulsars, le Soleil,…

Image tirée d'une simulation numérique de la formation des grandes structures de l'Univers montrant un échantillon de 100 millions d'années-lumière et le résultat du mouvement des galaxies glissant vers la plus grande concentration de masse au centre. Les couleurs mettent en évidence la densité de la masse de chaque zone : en rouge les régions les plus denses et en noir les moins denses. La ligne jaune indique l'intensité et la direction de la vitesse des galaxies. On peut ainsi mesurer le taux…

Poussières extraterrestres provenant de comètes ou d’astéroïdes, les micrométéorites tombent depuis toujours sur notre planète. Parmi elles, les sphérules, des micrométéorites qui ont totalement ou partiellement fondu à l’entrée atmosphérique. Le diamètre de la sphérule présentée ici est de 170 micromètres. On peut voir à sa surface des cristaux de magnétite, de couleur claire et sous forme d’arborescence (ou dendritique), qui se sont façonnées lors de la solidification de la micrométéorite…

Collecte de micrométéorites dans les régions centrales antarctiques, à proximité de la station franco-italienne Concordia (Dôme C), en 2016. La neige collectée sera fondue de retour à la base pour en extraire les micrométéorites. Ces poussières interplanétaires provenant de comètes ou d’astéroïdes sont des particules de quelques dixièmes à centièmes de millimètres qui ont traversé l’atmosphère et atteint la surface de la Terre. Pour collecter et analyser ces micrométéorites, six expéditions ont…

Françoise Combes, astrophysicienne lauréate de la médaille d'or du CNRS 2020, ici à l’Observatoire de Paris - PSL (LERMA, CNRS / Ecole Normale Supérieure / Univ. de Cergy-Pontoise). Spécialiste de la dynamique des galaxies, elle a mis en évidence de nombreux phénomènes permettant d'expliquer leur formation et leur évolution. Aujourd’hui professeure au Collège de France, elle poursuit ses recherches au Laboratoire d’études du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (Lerma).

Françoise Combes, astrophysicienne et lauréate de la médaille d'or du CNRS 2020, devant les antennes du réseau NenuFAR (New extension in Nançay upgrading LOFAR) de la station de radioastronomie de Nançay. Françoise Combes est spécialiste de la dynamique des galaxies, elle a mis en évidence de nombreux phénomènes permettant d'expliquer leur formation et leur évolution. Aujourd’hui professeure au Collège de France, elle poursuit ses recherches au Laboratoire d’études du rayonnement et de la…

Perseverance, l’astromobile (rover) de la NASA, dans le cratère Jezero, sur Mars, où il s’est posé en 2021. Cet ancien lac, qui était rempli d’eau il y a 3,5 milliards d'années, pourrait avoir préservé des traces de forme de vie. Afin de vérifier cette hypothèse, le robot collecte des échantillons de sol qui seront rapportés sur Terre en 2031 pour être soumis à des analyses plus précises. Pour ce faire, il emporte sept instruments scientifiques, parmi lesquels SuperCam qui est chargé de…

"Mast unit", l’un des trois modules de SuperCam, dans la tête du mât de l’astromobile (rover) Perseverance de la NASA. Installé depuis 2021 dans le cratère Jezero, sur Mars, le robot observe la surface et collecte des échantillons de sol susceptibles de receler des traces de forme de vie passée, qui seront ramenés sur Terre en 2031. Pour ce faire, il emporte sept instruments scientifiques dont SuperCam, qui est chargé de caractériser l’environnement géologique et chimique des échantillons. Il…

"Body unit", l’un des trois modules de SuperCam, dans l’astromobile (rover) Perseverance de la NASA. Installé depuis 2021 dans le cratère Jezero, sur Mars, le robot observe la surface et collecte des échantillons de sol susceptibles de receler des traces de forme de vie passée, qui seront ramenés sur Terre en 2031. Pour ce faire, il emporte sept instruments scientifiques dont SuperCam, qui est chargé de caractériser l’environnement géologique et chimique des échantillons. Il utilise cinq…

Module d'injection de fibres du projet Hirise dans l’instrument Sphere, sur le Très Grand Télescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO), au Chili. Sphere permet d’observer en imagerie directe les exoplanètes autour d’étoiles proches de notre système solaire. Les imageurs à haut contraste comme celui-ci détectent les jeunes exoplanètes géantes dans le proche infrarouge, mais la faible résolution spectrale de leurs spectrographes à champ intégral limite leurs capacités à caractériser…

Installation du toron de fibres reliant les instruments Sphere et Crires+ dans le cadre du projet Hirise, sur le Très Grand Télescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO), au Chili. Sphere permet d’observer en imagerie directe les exoplanètes autour d’étoiles proches de notre système solaire. Les imageurs à haut contraste comme celui-ci détectent les jeunes exoplanètes géantes dans le proche infrarouge, mais la faible résolution spectrale de leurs spectrographes à champ intégral…

Module d'extraction de fibres du projet Hirise dans le spectrographe Crires+, sur le Très Grand Télescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO), au Chili. Sphere, un autre instrument de ce même télescope, permet d’observer en imagerie directe les exoplanètes autour d’étoiles proches de notre système solaire. Les imageurs à haut contraste comme celui-ci détectent les jeunes exoplanètes géantes dans le proche infrarouge, mais la faible résolution spectrale de leurs spectrographes à champ…

Vue de l'observatoire de la Silla géré par l'ESO (Observatoire austral européen), situé au Chili à 2400 mètres d'altitude, au sud du désert de l'Atacama. Le télescope de 3.6-m/ESO, où ont été menées les observations ayant permis la découverte d'un système planétaire extra-solaire incluant une planète de type terrestre habitable, est au premier plan à droite.

Vue du télescope de 3.6-m/ESO où ont été menées les observations ayant permis la découverte d'un système planétaire extra-solaire incluant une planète de type terrestre habitable. Ce télescope fait partie de l'observatoire de la Silla géré par l'ESO (Observatoire austral européen), situé au Chili à 2400 mètres d'altitude au sud du désert de l'Atacama.

Noema (Northern Extended Millimeter Array) est le radiotélescope le plus puissant de l'hémisphère Nord et l'une des plus grandes installations d'Europe pour la recherche astronomique. Installé sur le Plateau de Bure dans les Alpes françaises à 2 550 m d’altitude, il est opéré par l’Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM). Noema a atteint sa pleine sensibilité avec la mise en service en 2022 de sa 12e antenne. Ce réseau d'antennes radio de haute précision permettra de réaliser des…

Noema (Northern Extended Millimeter Array) est le radiotélescope le plus puissant de l'hémisphère Nord et l'une des plus grandes installations d'Europe pour la recherche astronomique. Installé sur le Plateau de Bure dans les Alpes françaises à 2 550 m d’altitude, il est opéré par l’Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM). Noema a atteint sa pleine sensibilité avec la mise en service en 2022 de sa 12e antenne. Ce réseau d'antennes radio de haute précision permettra de réaliser des…

Déploiement du Nœud de connexion 1 du Laboratoire sous-marin Provence Méditerranée (LSPM) avec un navire câblier d'Orange Marine. Cette infrastructure installée par 2 450 mètres de profondeur, à 40 kilomètres au sud de Toulon, rassemble des instruments pour étudier les neutrinos et l’environnement marin. Il s’agit d’une infrastructure sous-marine câblée organisée autour d’une série de nœuds de connexion et de systèmes intelligents qui alimentent plusieurs instruments scientifiques et en…

Interféromètre de Mach-Zehnder rendant possible la réalisation des masques coronographiques de type quatre cadrants. Nouvelle génération de masques de coronographe, dispositif qui permet d'occulter la lumière des étoiles pour détecter les exoplanètes en atténuant les anneaux de diffraction de manière interférométrique (l'apodisation interférométrique). Détail du banc et vue des lentilles et de la trajectoire du rayon laser rouge qui passe à travers différentes lentilles et masques. En bout de…

Faisceau laser issu du télescope MéO, sur le plateau de Calern, à l'observatoire de la Côte d'Azur. Ce télescope Ritchey-Chrétien d'1,50 m de diamètre est utilisé pour des mesures par télémétrie laser de la distance entre la Terre et des satellites. Il possède deux axes de rotation : vertical (azimut) et horizontal (élévation). Les satellites observés sont équipés de rétro-réflecteurs et la Lune, satellite naturel, en possède cinq, déposés par les missions Apollo et Lunokhod. Ils renvoient au…

Modélisation des anomalies de température sous la surface de la glace d'azote dont est rempli le bassin de Sputnik Planitia, sur la planète Pluton. La région de Sputnik Planitia porte des marques étonnantes : des polygones plats délimités par des creux étroits qui sont dus à la convection thermique de la glace qui renouvelle la surface en permanence. Une équipe de scientifiques a expliqué la formation de ces structures. Malgré un faible ensoleillement, la glace d’azote est régulièrement…

Représentation héliocentrique du système solaire vu depuis le Soleil, puis les 9 planètes "vues de dessus".

Susan Conway, géomorphologue planétaire lauréate de la médaille de bronze du CNRS 2020, avec Anthony Guimpier et Kelly Pasquon dans le "cave 3D" au sein du Laboratoire de planétologie et géodynamique (LPG). Grâce à quatre vidéoprojecteurs 3D et des lunettes adaptées ils peuvent simuler une balade sur la surface de Mars. L’étudiant en thèse et la post doctorante scrutent une vue aérienne des strates déposées au fond de Melas Chasma, un canyon sur Mars. Ils travaillent avec la chercheuse sur l…

Points de vue fortement non héliocentriques du système solaire. Lorsque le système solaire est observé à partir d'un point différent du Soleil, les ellipses képleriennes disparaissent complètement et sont remplacées par des trajectoires à l'apparence pratiquement chaotique. Ici, sont présentés quelques points de vue de planètes fictives plus ou moins éloignées du Soleil et situées dans des plans très différents du plan de l'écliptique.