Les Supernovae

Qu’est-ce-qu’une supernova ?

Une supernova, c’est une étoile en fin de vie qui enfle jusqu’à avoir un diamètre d’à peu près un milliard de kilomètre ! Ne pouvant plus produire d’énergie, elle implose sous l’effet de la gravité. En l’espace de quelques secondes, l’étoile atteint une densité inimaginable dans la fusion atomique du noyau, au point que les couches extérieures, atteignant le cœur, rebondissent en une formidable onde de choc qui se propage à l’opposé. Si l’onde de choc parvient à traverser le cœur de l’astre, elle libère dans l’espace une multitude de rayons et d’éléments déclenchant ainsi une gigantesque explosion : une supernova, avant de se concrétiser en étoile à neutrons, ou, pour les plus grosses étoiles, en trou noir.

On pourrait repérer facilement une supernova dans le ciel ( bien que ce soit rarissime d’en voir depuis notre petite moitié de ciel ) car elle se caractérise par une forte accentuation de sa luminosité pendant quelques mois, avant de disparaître dans le flot de taches lumineuses. Il est à noter également que ce phénomène s’est déroulé bien souvent il y a plusieurs milliers d’années ( voire plus ), car les astres issus des supernovæ sont distant de nombreuses année-lumières.

Vue depuis la Terre, une supernova apparaît donc souvent comme une étoile nouvelle, alors qu’elle correspond en réalité à la disparition d’une étoile.

Faut-il en avoir peur ?

D’une certaine manière, oui, leurs rayons gamma ( des rayons ultra-puissants utilisés par exemple pour les bombes nucléaires, 50 000 fois plus énergétiques que les UV ) provoqueraient des cancers, une sécheresse de la planète, et donc aussi la mort. Cependant, la couche d’ozone fait barrière aux rayons cosmiques ( du moins les plus dangereux ) du moment qu’ils ne sont pas en trop grande quantité.

D’un autre point de vue, nous ne serions pas là en train d’en discuter s’il n’y avait jamais eu de supernovæ. En effet, au moment de l’explosion, l’étoile libère non seulement des rayons mortels ( concentrés dans les pôles du trou noir en formation, qu’on nomme sursauts gamma ), mais surtout de nombreux éléments indispensables à la formation de planète rocheuse, à la vie, à la technologie moderne…

Exemples d’éléments « fournis » par les supernovæ :

  • l’Oxygène, le Silicium, le Magnésium, et le Fer : sans eux, la Terre ne serait pas une planète rocheuse. De plus, le Silicium permet la fabrication d’ordinateurs, téléphones portables…

  • le Cuivre : il permet les circuits éléctriques grâce à sa très bonne conductivité.

  • le Calcium : si vous n’êtes pas un invertébré alors dites merci aux supernovæ.

  • le Chlore et le Sodium : il ne faut pas abuser du sel mais nous n’existerions pas sans lui.

  • Nous sommes donc des « poussières d’étoiles »

Félix L, 2nde 2

Carnet de bord de l’atelier « C génial »

Reportage réalisé par Jules V du groupe blog

Jeudi 19 décembre

Un groupe de la classe de seconde 7 a commencé un travail en atelier, il s’agit de réaliser un astrolabe dans le cadre du concours « c génial ». Le professeur qui les encadre est notre professeur de physique Mr Berruyer . Le groupe qui s’occupe de ce projet est en pleine recherche. Ils étudient la manière dont fonctionne l’instrument, comment il marche, les matériaux utilisés et comment le fabriquer.

Les membres du groupe sont BERTHET-BONDET Clement, BERTHET-BONDET Emilie, BOURGEOIS Maxime, BROYER Adrien, GENEIX Clement, LAURO Quentin

Le second groupe lui travaille sur un sextant dans le même cadre du concours Cgénial toujours encadré par Mr Berruyer. A l’heure de maintenant nos groupes de travailleurs sont toujours à la recherche de la manière de le fabriquer, ils ont envoyer un email à un spécialiste  pour avoir des exemples de calculs et des plans.

Les participants sont : BAILLY Matthéo, BOURLET Mathis, CAVIGGIA Enzo, RAAZ Jules, TERRIER Jérémy, VEAUX Florian

les ondes gravitationnelles

Traduction de la vidéo par William R

Résumé de la vidéo

Une onde gravitationnelle est une ondulation dans l’espace. Plus un objet est lourd, plus l’espace est déformé par la gravité. Par exemple, la vitesse de rotation du soleil est déterminée par la masse du soleil : celle-ci cause une grande distorsion. Si vous essayez de marcher dans une ligne droite devant une telle distorsion, vous vous retrouveriez a marcher en cercle autour de la masse. Voilà comment fonctionne l’orbite.

Les ondes gravitationnelles sont formées quand les masses s’accélèrent : cela change la distorsion de l’espace. Il faut avoir des très grandes masses pour créer des modifications détectables. L’expérience LIGO permet de détecter des ondes gravitationnelles en utilisant des lasers sur 4km et en mesurant les modifications de distance quand survient des vagues. Les vagues modifient la distance entre des objets. Cette expérience est tellement précise que c’est comme si on se rendait compte d’une modification de 5mm sur un bâton de 10 puissance 23 mètres pour pouvoir en détecter.

 

traduction par William R

image 1 :

  • Qu’est ce qu’une onde gravitationnelle ?
  • C’est une ondulation dans la fabrication de l’espace temps.
  • Imagine que l’espace est une géante plaque de gomme.
  • Les choses avec une masse vont s’enfoncer dans la plaque comme une boule de bowling sur un trampoline. Plus la masse est importante, plus l’espace se courbe et se tord en raison de la gravité.
  • Par exemple, la raison pour laquelle la Terre tourne autour du soleil est que celui ci est très massif, ce qui cause une grande modification/ distorsion autour.
  • Si vous essayez juste de marcher droit dans une telle distorsion, vous vous retrouvriez en train de marcher en rond.
  • C’est comme ça que l’orbite fonctionne; il n’y a pas réellement une force qui tire les planètes autour, mais juste une distorsion de l’espace.

 

  • Image 2

 

  • Les vagues gravitationnelles sont créées à chaque fois que les masses s’accélèrent, changeant ainsi la distorsion de l’espace.
  • Tout ce qui a une masse et/ou une énergie peut créer des ondes gravitationnelles.
  • Si toi et moi commencions à danser l’un autour de l’autre, on causerait aussi des ondes dans l’espace temps, mais cela serait extrêmement faible, presque indétectable.
  • Aujourd’hui la gravité est très faible sur l’échelle des autres forces de l’univers : une paire de neutrons d’étoile, une paire de trous noirs, un neutron d’étoile et un trou noir.
  • Tu as donc besoin de quelque chose très très massif, bougeant très rapidement pour créer des ondes que l’on peut détecter.

traduction par William R et Nina G

 

conférence sur l’expansion de l’univers par Emmanuel Pécontal de l’observatoire de Lyon

Mardi 5 décembre 2017, Emmanuel Pécontal, enseignant-chercheur à l’observatoire de Lyon et adjoint astronome au CRAL est venu au lycée Gabriel Voisin en salle Mathivet pour animer une conférence sur l’expansion de l’Univers. Deux classes étaient présentes : la 2nde 2 et la 2nde 7.

Voici les grands thèmes abordés lors de cette conférence :

Un peu d’histoire de l’astronomie…

Depuis des millénaires, le ciel a passionné l’Homme, tant par son immensité que par ses mystères. Il a recherché le savoir à travers l’ampleur de l’Univers et bien qu’il fit de nombreuses erreurs, au fil du temps, des générations, il les admis et les corrigea rigoureusement. De Ptolémée, qui proposait un modèle géocentrique (c’est-à-dire un système où la Terre se situerait en son centre), à Einstein qui prouva la théorie de la relativité générale, de nombreux scientifiques et astronomes, de toute origine, de tout domaine de recherches, ont apporté leurs idées, leurs observations : les plus importants sont Tycho Brahé, Képler et Newton (au XVIIème et début du XVIIIème siècle). Grâce à leurs découvertes et à leurs lois scientifiques, LeVerrier a pu grâce à des calculs de positions planétaires, découvrir Neptune, en 1846 sans même l’avoir observé dans l’espace.

Présentation de l’Univers (sommaire) :

L’espace est constitué de différents corps :

        • planète : corps céleste sans lumière propre qui gravite autour d’une étoile. On distingue deux familles : les telluriques et les géantes gazeuses.

        • étoile : corps céleste doué d’un éclat qui lui est propre, grâce à des réactions thermonucléaires.

        • comète : petit astre qui éjecte une atmosphère de gaz et de poussières formant une traînée lumineuse (s’étirant dans la direction opposée du Soleil) et dont le noyau est un conglomérat de glaces et de roches.

        • nébuleuse : nuage de gaz et de poussières interstellaires.

        • galaxie : vaste ensemble d’étoiles, poussières, et gaz interstellaires dont la cohésion est assurée par la gravitation.

Notre galaxie est la Voie Lactée. C’est une galaxie spirale, vous pouvez l’apercevoir une nuit sans nuage et sans pollution lumineuse sous forme d’une longue traînée brillante. On sait que notre Système Solaire ne se trouve non pas en son centre, mais plutôt à l’extrémité d’un des bras, nommé le bras d’Orion car on y a découvert les traces d’un trou noir supermassif (Sagittarius A). Contrairement au phénomène de l’expansion de l’Univers qui sera détaillé plus bas, il existe une attraction gravitationnelle entre la Voie Lactée et la galaxie d’Andromède (la plus proche « grande«  galaxie). En effet, toutes deux s’attirent inexorablement l’une de l’autre, et leur collision est prévue pour quelques milliards d’années. Pour savoir l’éloignement de galaxies par rapport à la nôtre il faut regarder sa teinte : plus elle vire au rouge, plus elle lointaine, contrairement si elle se rapproche du bleu. (c’est ce qu’on appelle l’effet « Doppler -Fizeau ».

Les débuts de l’Univers :

On estime l’âge de l’Univers à 13,7 milliards d’années. Mais de sa formation à aujourd’hui, il n’est pas resté sans activité. Dans ses premiers instants, il n’était qu’un nuage de particules, d’électrons, de protons…, rien ne pouvait être formé en vue de la chaleur extrême qui y régnait. De plus, on ne pourra jamais voir son début car l’Univers était opaque, aucune lumière ne pouvait le traverser. Peu après, la température diminua et permis la formation des atomes les plus simples : hydrogène… Diminuant encore, des atomes plus complexes apparurent, etc… jusqu’à ce que les premières étoiles naissent, et libèrent des éléments pour permettre l’évolution de l’Univers. Tout cela, bien entendu, pendant son expansion.

L’expansion de l’Univers :

Depuis sa naissance, l’Univers a non seulement évolué mais s’est aussi étendu et jusqu’à aujourd’hui, il continue son expansion. Par ailleurs, les scientifiques constatent une accélération de cette expansion. Attention tout de même, ce n’est pas parce que l’Univers grandit que ses composants aussi : par exemple la Terre ne s’étend pas, nous ne nous éloignons pas les uns des autres par l’effet de l’expansion. Cependant, aux premiers moments de l’Univers, lorsque qu’il s’est étendu, tous les éléments étaient semblables et se sont retrouvés expulsés: c’est pour cela que les astronomes trouvent des propriétés similaires entre différents endroits du Cosmos.

Félix L, 2nde 2