Ethique Info

Accueil > Sciences > Aux origines de la mort

Aux origines de la mort

Histoire de la naissance d’une supernova

mardi 3 juin 2008, par Picospin

Du point de vue de la perspective de l’homme, l’univers n’est pas nécessairement un lieu où les évènements se passent tous de façon soudaine. Ce qui a lieu dans les cieux n’a cessé de s’accomplir pendant un temps déjà fort long.

Vitesse et lenteur

Du point de vue de la perspective de l’homme, l’univers n’est pas nécessairement un lieu où les évènements se passent tous de façon soudaine. Ce qui a lieu dans les cieux n’a cessé de s’accomplir pendant un temps déjà fort long. Les évènements considérés comme subits, comme par exemple la mort d’une étoile au cours d’une explosion appelée supernova, sont généralement détectés bien après leur début et de ce fait, plusieurs millions d’années après leur survenue réelle en raison de l’énorme distance que la lumière doit parcourir avant d’arriver chez nous. Jusqu’à cette année, aucun astronome n’a jamais eu l’occasion d’assister à l’explosion d’une supernova. La raison en est que cette dernière ne commence à émettre une lumière visible – ce que les astronomes étaient fort capables de détecter jadis – que quelque temps après le début de l’explosion.

Retard de la répercussion du son sur la transmission de la lumière

Pour saisir une supernova juste au moment de sa détonation vous devez regarder le ciel exactement à l’endroit où a lieu le phénomène tout en s’intéressant aux rayons X qui surgissent et jaillissent au dehors et s’éteignent rapidement lors des premiers instants de sa vie. C’est exactement ce qui est arrivé à une astronome de l’Université de Princeton au mois de janvier. Avec un de ses collègues elle s’est servie d’un satellite mis au point par la NASA et capable de détecter des Rayons X quelque part dans la galaxie en spirale pour étudier une supernova déjà formée et située à 88 millions d’années lumière de la terre dans la faible constellation du Lynx. A 9 h 33 du matin exactement le 9 janvier, ils ont observé un impressionnant jet de rayons X de l’autre côté de la galaxie qui était en réalité une nouvelle supernova appelée maintenant SN2008D. Ce qui s’est passé ensuite constitue un des moments forts et glorieux de l’histoire des sciences. Le chef de l’équipe a publié un communiqué pour alerter tous les observateurs du monde entier sur cet évènement ce qui a permis à tous les télescopes partout d’être pointés vers ce SN2008D. Quand l’article relatant cet évènement fut publié tout récemment avec la description de cette observation dans "Nature", il comptait déjà plus de 42 signatures ce qui révélait la survenue d’un évènement exceptionnel dont la relation et l’analyse furent partagés par la communauté scientifique. Un beau succès pour la participation des scientifiques aux connaissances.

Univers fini ?

L’Univers est-il de taille finie et en forme de tore ? Une telle possibilité avait déjà été explorée par un groupe de chercheurs français. Le début de l’Univers peut être compris comme la transition quantique par effet tunnel entre un état physique dominé par la gravitation quantique, et où ni l’espace ni le temps n’ont leurs propriétés normales et un état classique avec notre géométrie spatio-temporelle habituelle. L’apparition d’une géométrie compacte et plate semble alors plus probable. On l’appelle le paradoxe de l’information. Cette vieille énigme de la physique théorique vient de recevoir une solution possible, proposée par un des créateurs de la théorie de la gravitation quantique en boucles. Inspiré par les résultats de ses collègues, cet éminent spécialiste explique que, contrairement à ce qu’affirmait initialement Hawking, l’information serait bien conservée lors de l’évaporation d’un trou noir. Imaginez le rayon laser d’un graveur de CD chauffant un morceau de charbon. Contrairement à la lumière du laser, presque monochromatique, celle émise par le charbon chauffé sera composée d’un très grand nombre de longueurs d’ondes différentes. Le rayonnement du morceau de charbon peut en effet être considéré comme celui d’un corps noir avec un spectre continu. Si les photons initiaux du laser ont tous la même longueur d’onde et qu’ils constituent un ensemble considéré comme pur selon la terminologie des physiciens, les photons ré-émis par le morceau de charbon seront constitués d’un mélange hétéroclite possédant de grandes différences de longueurs d’ondes. Ce rayonnement peut être vu comme désordonné par opposition à la régularité de celui du laser.

Lasers ?

Si de plus le graveur de CD était en train de transmettre la bande son d’Iron Man, celle-ci sera inaudible dans le rayonnement thermique final du morceau de charbon. Il n’en est rien pour un observateur microscopique utilisant les lois de la mécanique quantique. Pour lui, de subtiles corrélations dans les états des photons émis par le morceau de charbon sont bien présentes et son assimilation à un corps noir est une approximation, excellente mais fausse : il est toujours possible d’écouter la bande originale du film de Marvel si l’on s’y prend bien. L’utilisation du terme d’information est trompeur, mais on ne le changera pas, il ne désigne ici que la conservation de l’ensemble des caractéristiques et des paramètres quantiques. On peut retrouver les conditions initiales dans un phénomène chaotique, mais les phénomènes chaotiques créent de l’information et la décohérence en perd. Le bruit pourrait avoir une fonction essentielle dans cette perte d’information qui détermine la portée des interactions. Lorsque deux galaxies contenant un trou noir en leur centre entrent en collision, elles fusionnent et en sont expulsées. Cette fusion entraîne le dégagement brutal d’une quantité phénoménale d’énergie sous la forme d’ondes gravitationnelles. Mais comme celles-ci sont émises dans une direction préférentielle, le trou noir reçoit, par réaction, une impulsion dans la direction opposée. Selon les simulations, celle-ci est capable de le propulser à plusieurs milliers de kilomètres par seconde et, de fait, le trou noir est animé d’une vitesse de fuite de 2 650 kilomètres par seconde. C’est une étoile à 88 millions d’années-lumière tout de même...Les étoiles les plus massives finissent leur vie de façon spectaculaire, en supernovae. Pour la première fois, des astronomes ont observé une supernova au moment même où commençait son explosion.

Matière noire

Le télescope spatial a découvert de la matière noire. Quand on sait que l’Univers est constitué de 5 % de matière baryonique, de 22 % de matière sombre et de 72 % d’énergie sombre, on comprend mieux la portée de cette découverte. On ne sait si on est dans la physique ou la technologie, mais il semble assez étonnant qu’on puisse manipuler à la fois la vitesse et la localisation de photons, ce qui contredit le principe d’incertitude mais ouvre la voie à l’informatique photonique grâce à la localisation d’Anderson qui perturbe les électrons par la lumière qui la ralentit et permet de la localiser. La prouesse consiste ici à utiliser une perturbation comme mesure, alors qu’elle était considérée jusqu’ici comme une limitation et un parasite.
Les effets de la localisation d’Anderson de la lumière peuvent agir dans des guides d’onde. Cette perturbation ne limite pas seulement la vitesse mais permet également de localiser la Ralentissement et localisation de la lumière sont liés. On a déjà montré par modélisation analytique et numérique que le désordre est un facteur limitant pour les performances des mémoires tampons optiques qui essaient d’utiliser la lumière ralentie. La localisation de la lumière pour des applications potentielles dans le domaine des lasers et des interconnexions optiques n’avait jamais été envisagée jusqu’à présent. La localisation de la lumière permet de contrôler les photons, les divers aspects de leur propagation et leurs interactions avec la matière. Il suffirait peut-être d’analyser en détail les fluctuations du rayonnement de fond diffus pour invalider l’interprétation orthodoxe de la mécanique quantique.Le comportement d’une seule particule ne peut pas être séparé de l’état des autres particules, même si celles-ci se trouvent à des années-lumière. Comme le comportement des hologrammes, l’information décrivant l’état de l’Univers entier est présente dans chaque particule. Une modification de l’état de l’une d’entre elles influence instantanément l’état des autres, même si l’on ne peut se servir de ce phénomène pour téléphoner instantanément à l’autre bout de la galaxie.

Réserve d’énergie ?

Le réservoir d’énergie communiquant par échange de chaleur avec les particules, et responsable de leur mouvement brownien est un thermostat à l’équilibre thermodynamique. Or, au début de l’Univers et notamment à cause de processus de gravitation quantique inconnus, rien n’oblige ce réservoir d’énergie à être à l’équilibre thermodynamique. Il pourrait donc exister à cette époque des écarts aux lois probabilistes de la mécanique quantique connues qui se présenteraient sous la forme de fluctuations non gaussiennes dans le rayonnement de fond diffus. L’inflation, une phase courte d’expansion ultrarapide de l’Univers aurait amplifié ces fluctuations quantiques en provoquant la matérialisation de particules de sorte que des détails de la physique à l’échelle de Planck se trouveraient littéralement inscrits dans le ciel sous forme de fluctuations de températures dans le rayonnement de fond. diffus.
Un scientifique de l’université d’Osaka serait parvenu à atteindre la fusion froide. Le 23 mai 2008, il en aurait fait la démonstration devant un parterre de près de 60 scientifiques et membres de compagnies japonaises en présence de plusieurs journaux et chaînes de télévision.. Il a fait la démonstration d’une sorte de réacteur chimique dans lequel un courant de deutérium à l’état gazeux, un isotope de l’hydrogène, rencontrait de l’oxyde de zirconium contenant du palladium. Une élévation de température significative se produit dans le dispositif puisqu’il atteindrait 70° et continuerait à dégager de la chaleur pendant 50 heures, même après l’arrêt de l’injection du gaz. Lors d’expériences précédentes du même type, de l’hélium aurait été détecté comme produit de la réaction. Ce serait le signe qu’une fusion des noyaux de deutérium s’est bien produite et qu’au moins une part de l’énergie dégagée n’est pas due à une banale réaction chimique.

Retard de la répercussion du son sur la transmission de la lumière

Pour saisir une supernova juste au moment de sa détonation vous devez regarder le ciel exactement à l’endroit où a lieu le phénomène tout en s’intéressant aux rayons X qui surgissent et jaillissent au dehors et s’éteignent rapidement lors des premiers instants de sa vie. C’est exactement ce qui est arrivé à une astronome de l’Université de Princeton au mois de janvier. Avec un de ses collègues elle s’est servie d’un satellite mis au point par la NASA et capable de détecter des Rayons X quelque part dans la galaxie en spirale pour étudier une supernova déjà formée et située à 88 millions d’années lumière de la terre dans la faible constellation du Lynx. A 9 h 33 du matin exactement le 9 janvier, ils ont observé un impressionnant jet de rayons X de l’autre côté de la galaxie qui était en réalité une nouvelle supernova appelée maintenant SN2008D. Ce qui s’est passé ensuite constitue un des moments forts et glorieux de l’histoire des sciences. Le chef de l’équipe a publié un communiqué pour alerter tous les observateurs du monde entier sur cet évènement ce qui a permis à tous les télescopes partout d’être pointés vers ce SN2008D. Quand l’article relatant cet évènement fut publié tout récemment avec la description de cette observation dans "Nature", il comptait déjà plus de 42 signatures ce qui révélait la survenue d’un évènement exceptionnel dont la relation et l’analyse furent partagés par la communauté scientifique. Un beau succès pour la participation des scientifiques aux connaissances.

Questionnement éthique :

1. Quelles sont les conclusions à tirer de cet évènement ?

2. Est-ce que le partage des connaissances entre les savants est indispensable au progrès ?

3. Que peut-on penser de la rivalité et de la compétition qui s’installe entre chercheurs pour garder secrètes leurs découvertes et refuser de partager leurs connaissances ?

4. Pourquoi cet évènement est-il rapporté avec autant d’enthousiasme par le journal "The New York Times" ?

June 2, 2008
The New York Times
Editorial
In at the Birth of Death