Planète Warez

Depuis près de dix ans, des astronomes tentent de prouver l’existence d’un objet massif qui évoluerait aux confins du Système solaire. Alors que la théorie est largement débattue, une récente étude affirme que l’absence d’un tel astre serait statistiquement impossible…

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Depuis l’éviction de Pluton de la famille des planètes du Système solaire, ce dernier n’en compte plus que huit. Vraiment ? Et si une neuvième planète échappait à notre regard, cachée bien au-delà de la ceinture de Kuiper ? C’est ce que croient de nombreux astronomes, parmi lesquels Konstantin Batygin, du California Institute of Technology (Caltech, États-Unis) qui, en 2016, avec son collègue Michael Brown, annonce avoir découvert le signe de l’influence gravitationnelle de cette « Planète 9 » sur les orbites d’objets transneptuniens (objets dont l’orbite croise ou se trouve au-delà de celle de Neptune, Ndlr). Mais ces résultats sont fortement débattus : ces objets sont trop peu nombreux et les effets de sélection qui accompagnent les découvertes des relevés astronomiques n’auraient pas été correctement prises en compte. Dans une étude (1) parue en avril dernier, les chercheurs et leurs collaborateurs ont donc tourné leur attention vers une classe d’objets a priori moins sujets aux biais observationnels. Et leur conclusion ne change pas : leurs orbites ne peuvent s’expliquer que si une planète encore inconnue les influence.

Une distribution non aléatoire

Les objets transneptuniens extrêmes sont des corps du Système solaire dont le périhélie, c’est-à-dire le point de leur orbite le plus proche du Soleil, est situé à au moins 50 fois la distance Terre-Soleil, et qui ont une trajectoire très elliptique. Leur périhélie est donc si éloigné qu’ils se rapprochent très peu de Neptune et sont donc très peu soumis à l’influence gravitationnelle des planètes géantes. De façon surprenante, des relevés astronomiques effectués sur plusieurs décennies, au cours du XXe et au début du XXIe siècle, révèlent que pour une dizaine de ces objets, leurs orbites semblent alignées. « Elles ont toutes la même orientation dans le ciel, leur distribution n’est pas aléatoire », précise Sean Raymond, au laboratoire d’astrophysique de Bordeaux (2).

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Pourtant, les lois de la mécanique céleste portent à croire que ce ne devrait pas être le cas. En effet, non seulement un objet tourne autour du Soleil, mais l’axe de son orbite oscille également autour de notre étoile. C’est ce que l’on appelle la précession. « Donc même s’il y a plus de 4 milliards d’années, un certain nombre d’objets avaient été expulsés dans la même direction à cause de perturbations dans le Système solaire primitif, en raison de ces précessions leurs orbites auraient dû se disperser depuis lors », pose Alessandro Morbidelli, astronome et planétologue au Laboratoire Lagrange (3) et professeur au Collège de France. Que l’alignement des orbites ait été conservé au cours de toutes ces années est le signe que « quelque chose » force ces orbites à ne pas se comporter comme on pourrait s’y attendre. « Puisque les objets sont loin de Neptune, ce n’est pas l’influence gravitationnelle de cette dernière qui force les orbites à rester groupées. Pour expliquer cette anomalie, il doit exister une autre planète », appuie l’astronome.

Se départir des biais

L’hypothèse d’une planète cachée dans le Système solaire était née, et une publication (4) de 2016 en dessine les contours : elle devrait avoir une masse comprise entre 5 et 7 fois celle de la Terre, et se déplacer sur une orbite elliptique, éloignée et inclinée. Mais cette conclusion a rapidement amené son lot de discussions, et surtout de scepticisme. En effet, est-on sûr qu’il y a réellement un alignement orbital ? Finalement, puisque ces alignements orbitaux ne peuvent s’appliquer que sur des objets qui ont des orbites très elliptiques et qui ne s’approchent pas beaucoup de Neptune, alors leur nombre est limité. Une dizaine d’objets n’est peut-être pas suffisante pour établir une statistique fiable. De plus, ces objets ont été découverts grâce à une multitude de relevés astronomiques et de personnes. Comment s’assurer que tous les biais observationnels sous-jacents à ces détections ont été correctement modélisés ?

« Il est très difficile de détecter des objets lointains dans certaines régions du ciel, comme dans le plan galactique par exemple, où il y a beaucoup d’étoiles. Si on n’observe pas d’objets transneptuniens qui passent dans ce plan, et qu’on ne tire des conclusions que par rapport aux objets qu’on a observés, alors cela introduit des biais, développe Sean Raymond. L’équipe de Batygin est convaincue que l’alignement qu’elle observe est intrinsèque à la population des objets qu’elle a pris en compte, mais ce n’est pas universellement accepté dans la communauté. »

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Jean-Marc Petit, astronome à l’Institut Univers, Théorie, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (5) (Utinam) a d’ailleurs pris le temps d’étudier les biais observationnels associés aux objets pris en compte dans la publication de 2016 et la manière dont ils y ont été traités. S’il pense également qu’il n’est pas impossible qu’il y ait réellement un groupement d’orbites, il trouve aussi que la probabilité que ce soit le cas est bien inférieure à ce qu’avancent Batygin et ses collaborateurs. « On ne dit pas qu’il n’y a pas de Planète 9, clarifie Jean-Marc Petit, mais que l’argument qu’ils mettent en avant n’est pas assez fort. » « Et c’est une position tout à fait légitime », convient Alessandro Morbidelli.

Une absence impossible

Dans un nouvel article, Konstantin Batygin, Alessandro Morbidelli, Michael Brown et David Nesvorný (planétologue à la Southwest Research Institute) tentent donc une nouvelle approche. Au lieu de se concentrer sur des objets distants qui ont des orbites très elliptiques, qui n’approchent jamais de Neptune, et qui sont par conséquent très difficiles à observer, ils jettent cette fois leur dévolu sur des objets toujours transneptuniens, mais qui croisent l’orbite de Neptune. « Ces objets viennent relativement près de nous et sont brillants, ils sont donc plus faciles à observer, décrit Alessandro Morbidelli. On en connaît plusieurs et leurs biais observationnels sont plus simples à modéliser. »

De plus, ces objets sont très instables. En traversant l’orbite des planètes géantes, elles les dispersent et changent leurs orbites. Leur espérance de vie n’est ainsi que de quelques dizaines de millions d’années. Ils sont donc continuellement réalimentés par la population véritablement transneptunienne. « On a comparé un système avec une Planète 9 et un système sans, pour voir à quel taux on peut renouveler cette population d’objets qui croisent l’orbite de Neptune. Et on a trouvé que sans Planète 9, ce taux est trop faible, trop peu d’objets croisent l’orbite de Neptune. Avec la Planète 9, en revanche, nos modèles reproduisent beaucoup mieux les observations. » En d’autres termes, cette nouvelle étude a priori moins biaisée que les précédentes, conclut également fortement à l’existence d’une planète cachée. « C’est une très jolie idée, et leur résultat est assez clair », salue Sean Raymond. « C’est du très beau travail et je pense qu’ils tiennent quelque chose », félicite également Jean-Marc Petit.

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Alors la présence d’une neuvième planète est-elle actée ? « Ce n’est pas si simple, tempère Sean Raymond. En principe, dans cette étude, il y a moins de biais observationnels, mais c’est vraiment difficile de dégager tous les biais. Rien ne dit qu’il n’en reste pas qui sont cachés. » Des biais cachés, Jean-Marc Petit en liste plusieurs : « Par exemple, les relevés qu’ils utilisent ne sont pas dédiés aux objets transneptuniens. De plus, la taille des objets, dont ils ne tiennent pas compte, peut avoir son importance. » Toute observation s’accompagne d’erreurs et d’approximations qu’il peut être difficile de prendre en considération. « C’est pourquoi, même si on a de bonnes raisons de penser que la Planète 9 est là, on ne devrait jamais croire que quelque chose existe avant de l’avoir trouvé, rapporte Sean Raymond. On doit la chercher avec l’esprit ouvert. »

Et pour partir en quête de la Planète 9, les astronomes seront bientôt épaulés par un observatoire d’envergure : le télescope Vera-Rubin, en cours de construction au Chili, qui devrait être mis en fonction au premier trimestre 2025. « L’avantage du Vera-Rubin est qu’il regarde plus de la moitié du ciel tous les deux ou trois jours, avec une profondeur sûrement aussi bonne que l’observatoire spatial Hubble, révèle Sean Raymond. Il est vraiment conçu pour trouver des objets sombres et qui bougent dans le ciel, comme la Planète 9. Ce n’est pas sûr à 100 % qu’il la trouvera même si elle existe, mais s’il ne la trouve pas, ça sera difficile de continuer à croire qu’elle est bien là. »

Et si ce n’était pas une planète ?

L’alignement des orbites de certains objets a donné de la suite dans les idées de quelques chercheurs. Pour eux, cette anomalie pourrait être le fruit soit d’un immense disque de corps célestes situés loin dans le Système solaire, soit d’un mini trou noir. « Ce sont des idées loufoques, plaisante Alessandro Morbidelli. J’aimerais bien qu’on m’explique comment on forme un trou noir de 5 masses terrestres. » Idem pour le disque très excentrique : s’il est constitué de multiples corps célestes, certains d’entre eux auraient déjà dû être observés par occultation, en passant devant les étoiles. Mais on n’a jamais rien vu de tel. « En revanche, qu’il existe une planète sur l’orbite que l’on pense être celle de la Planète 9 est assez naturel dans le processus de formation des planètes géantes : quand elles grandissent, elles expulsent au loin des planètes de quelques masses terrestres, et ces planètes peuvent rester piégées sur une orbite excentrique distante. » Si la Planète 9 existe, c’est donc très certainement… une planète.

(1) https://arxiv.org/abs/2404.11594 (2) Unité CNRS/Université de Bordeaux. (3) Unité CNRS/Observatoire de la Côte d’Azur/Université Côte d’Azur. (4) https://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-6256/151/2/22 (5) Unité CNRS/Université de Franche-Comté.

Source: https://lejournal.cnrs.fr/articles/planete-9-y-es-tu

Mais qui a osé me piquer ma place !! :blase:

C’est le même qui n’a pas changé de nom @duJambon 🙂
Si tu vas sur la fenêtre, elle ne mène nulle-part.

@Pluton9 Certes, mais c’est d’abord l’état qui impose le contrôle si pas de contrôle pas de Dekra, le capitalisme n’a rien à voir la dedans. Quant à l’état des routes, tu as raison, c’est un vrai scandale et sûrement plus pourvoyeur d’accidents que l’état des voitures et autres engins à moteur.

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Issue d’une formation en biologie et en chimie, Stéphanie Descroix travaille dans un domaine de recherche hautement pluridisciplinaire : la microfluidique. Grâce à cette technologie, elle crée des mini-organes sur puce. Des outils qui ouvrent des perspectives immenses, notamment en oncologie…

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Lorsqu’on parle avec Stéphanie Descroix (1), directrice de recherche CNRS et cheffe d’équipe à l’Institut Curie, à Paris, un trait de caractère retient l’attention : sa « positive attitude ». Qu’on en juge : son lieu de travail ? « C’est un centre merveilleux, le plus bel endroit pour mener mes recherches », lance-t-elle. Son travail ? Il est « génial », « hyper satisfaisant ». Sa carrière ? « J’ai eu beaucoup de chance ! » Et ses collaborateurs ? Beaucoup sont de « super collègues ». « Elle crée une ambiance si bonne dans son groupe qu’on a du mal à le quitter », constate Charlotte Bouquerel, qui a travaillé avec elle pendant quatre ans, dans le cadre de son stage de doctorat.

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Mais la chercheuse dénote aussi par ses recherches… à la pointe de la technologie ! C’est que son groupe, l’équipe « Macromolécules et microsystèmes en biologie et en médecine », est un des leaders mondiaux dans un domaine récent, qui promet de révolutionner la compréhension de la physiologie et des pathologies humaines et leur prise en charge : les organes sur puces.

Dits aussi « organs-on-chip » (de leur nom anglais), « les organes sur puce sont de nouvelles technologies conçues pour reproduire certaines caractéristiques cellulaires, biochimiques, physiques et physiologiques des organes et tissus humains, comme leur structure en trois dimensions, leur environnement physico-chimique (taux d’oxygène, acidité…) ou leurs fonctions », éclaire Stéphanie Descroix. Ces systèmes sont fabriqués grâce à la microfluidique, une technologie née il y a une trentaine d’années, en plein essor aujourd’hui.

À la croisée de la biologie, de la physique, de la chimie et de l’ingénierie, la microfluidique permet la fabrication de dispositifs miniatures sur des petites puces en verre, en silicone ou en plastique. D’une taille réduite (quelques centimètres carrés), ces plateformes hébergent un ensemble de micro-canaux gravés ou moulés, connectés entre eux de manière à réaliser une fonction donnée comme mélanger des composants ou encore contrôler l’environnement biochimique.

L’art de faire mieux avec moins

En pratique, « les organes sur puce sont obtenus à partir de cellules et de molécules de la matrice extracellulaire, le “ciment” qui maintient attachées les cellules d’un même tissu. L’ensemble est injecté sur une puce microfluidique où il s’auto-organise pour acquérir une structure en trois dimensions qui peut être similaire à celle du vrai organe », détaille la directrice de recherche.

Les atouts des organes sur puce sont énormes ! Tout d’abord, la microfluidique permet d’y contrôler différents paramètres biologiques, physiques ou physico-chimiques : composition en cellules, en matrice extracellulaire, taux d’oxygène, acidité, forces appliquées, etc. ; ce qui permet de se rapprocher au mieux des caractéristiques et des conditions retrouvées au sein de vrais organes ou tissus. Conséquence, les organes sur puce devraient à l’avenir être des outils d’expérimentation plus fiables que les simples cellules mises en culture.

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Ensuite, ils permettent de réaliser de nombreuses expériences avec très peu de matériel biologique : « quelques dizaines de milliers de cellules pour un organe sur puce, ce qui peut représenter quelques millimètres carrés de l’organe d’origine ». Enfin, comparés aux tests chez l’animal ou l’humain, ils permettent de travailler plus rapidement et à moindre coût. Bref, comme le souligne Stéphanie Descroix dans un chapitre d’ouvrage consacré à la microfluidique (2), ces systèmes permettent de « faire mieux avec moins » !

La multidisciplinarité chevillée au corps

Comment la chercheuse en est-elle arrivée à se spécialiser dans un domaine si pointu ? De fait, cette francilienne née à Fontenay-sous-Bois (94) a toujours baigné dans un environnement propice à la curiosité scientifique : « Mes parents, tous deux scientifiques mais dans l’industrie, avaient une vraie appétence pour la science, qu’ils nous ont transmise à mon frère – aujourd’hui professeur de maths – et moi. Par la suite, je me suis mariée avec un chercheur et j’ai désormais deux enfants qui aiment également les sciences », confie-t-elle.

C’est aussi très tôt qu’elle a affiché un goût marqué pour différentes disciplines : « au lycée, j’aimais les maths, la bio, l’histoire, l’allemand et aussi la physique-chimie ». Mais une fois le baccalauréat en poche, elle doit faire un choix.

Elle s’inscrit alors en biologie, à l’université des sciences de la vie à Créteil (94). Sitôt sa maîtrise de sciences et techniques en génie biochimique et biologique acquise, le besoin de pluridisciplinarité la rattrape. Elle « bifurque » alors vers un diplôme d’études approfondies, spécialisé cette fois en chimie analytique (cette partie de la chimie dédiée à l’analyse de produits chimiques), à l’université Pierre-et-Marie-Curie, devenue Sorbonne Université.

Une fois sa thèse obtenue en 2002, celle qui se dit « souvent pressée, au point que (son) professeur de tennis ne cesse de (lui) répéter de faire trois ou quatre échanges avant de monter au filet pour conclure l’attaque ! », court-circuite le traditionnel stage postdoctoral qui clôture normalement la formation des chercheurs et opte pour un poste à l’université d’Orsay en tant qu’attachée temporaire d’enseignement et de recherche. Mais très vite, elle se sent « plus à (sa) place dans la recherche que l’enseignement », et tente le concours d’entrée au CNRS qu’elle décroche en 2004.

Mettre le cancer sur puce pour aller vers une médecine personnalisée

La microfluidique ? Stéphanie Descroix y fait ses premiers pas dès son entrée au CNRS : « À cette époque, raconte-t-elle, cette technologie commençait à significativement décoller en France. Aussi, j’ai souhaité, avec mon équipe d’accueil d’alors – le Laboratoire physico-chimie des électrolytes, colloïdes et sciences analytiques (3) –, la combiner avec des approches bio-analytiques (qui permettent la mesure quantitative d’un objet biologique, Ndlr) ». Cependant, observe-t-elle, « cela m’a pris du temps pour devenir experte en microfluidique et en organes sur puce…et mon apprentissage est loin d’être terminé ! »

Désormais, à l’Institut Curie, qu’elle a intégré en 2011, la chercheuse et ses collègues développent des organes sur puce particuliers : « des tumeurs de patients sur puce ». Comme elle l’explique, « il s’agit de micro-tumeurs créées à partir de différentes cellules issues d’un même patient : des cellules cancéreuses mais aussi d’autres naturellement présentes dans les tumeurs, comme des cellules immunitaires et des cellules de vaisseaux sanguins ».

Grâce à ce type d’outils, la chercheuse espère réaliser un grand rêve : développer des systèmes de médecine personnalisée qui permettraient de tester la réponse d’un patient aux chimiothérapies ou aux immunothérapies (deux types de traitements anticancer) ; ces thérapies pouvant être plus ou moins efficaces selon les caractéristiques – notamment génétiques – de chaque tumeur. « Si on arrive à développer de tels outils, ils pourraient aider à donner directement au patient la thérapie la plus efficace pour lui. Ce qui augmenterait ses chances de survie », espère Stéphanie Descroix.

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Lors d’une étude récente (4), la chercheuse et ses collègues ont démontré la faisabilité de ce concept chez une dizaine de patients. Reste maintenant à renouveler l’étude à plus grande échelle. Pour ce faire, un large essai clinique est prévu avec environ deux cents malades. Il devrait être lancé dans les six prochains mois.

De nombreuses découvertes en perspective

Mais il n’y a pas que la recherche appliquée ! « Mon équipe fait également de la recherche fondamentale, pour améliorer nos connaissances sur les organes et leurs maladies. Pouvoir travailler sur ces deux versants de la recherche que l’on a tendance à opposer, alors qu’ils se nourrissent mutuellement, est une spécificité à laquelle je tiens », souligne Stéphanie Descroix, avec une certaine fierté.

Dans ce domaine, la chercheuse « s’amuse » notamment à tenter de répondre à plusieurs questions très précises concernant l’intestin, « un organe superbe mais trop souvent sous-estimé ». Par exemple, lors de récents travaux publiés notamment avec Danijela Vignjevic, biologiste cellulaire à l’Institut Curie (5), elle a co-développé un intestin sur puce qui a permis d’en savoir plus sur la mise en place des différents types de cellules constituant l’épithélium intestinal, le tissu qui recouvre la paroi interne de l’intestin grêle. « Nous voulions savoir ce qui pilotait l’organisation spatiale de ces différents types cellulaires, sachant qu’ils ne sont pas placés n’importe comment mais à des niveaux précis dans l’épithélium », développe-t-elle.

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Et bingo ! La cheffe d’équipe et ses collègues ont montré que si la géométrie particulière de l’épithélium en cryptes (creux) et en villosités (replis) régule en partie le positionnement des cellules au niveau de ce tissu, elle ne suffit pas. Il faut aussi la présence de cellules particulières, appelées fibroblastes, lesquelles produisent des substances (des facteurs de croissances et du collagène, le constituant majeur de la matrice extracellulaire) indispensables au bon positionnement des cellules. En fait, termine Stéphanie Descroix, « les potentialités des organes sur puce sont énormes. Dans les années à venir, ils devraient mener à de très nombreuses découvertes. Et ce, aussi bien en recherche fondamentale et appliquée qu’en clinique ! ».

(1) Laboratoire Physique de la cellule et cancer (CNRS/Institut Curie/Sorbonne Université). Équipe « Macromolécules et microsystèmes en biologie et en médecine » résidente de l’Institut Pierre Gilles de Gennes pour la microfluidique (IPGG) à Paris. (2) « Faire mieux avec moins : la microfluidique ! », Stéphanie Descroix, Jean-Baptiste Salmon, Julien Legros, in Étonnante chimie, sous la direction de Claire-Marie Pradier, CNRS Éditions, 2021. (3) Unité CNRS/École supérieure de physique et de chimie industrielles/Sorbonne Université. (4) Irina Veith et al. bioRxiv. 21 juin 2023. doi: https://doi.org/10.1101/2023.06.21.545960 (5) Marine Verhulsel et al. Lab Chip. 27 janvier 2021. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/lc/d0lc00672f

Source: https://lejournal.cnrs.fr/articles/stephanie-descroix-la-biologiste-qui-met-nos-organes-sur-puce

Rien n’est certain, mais l’histoire de l’Univers telle qu’on pense la connaitre actuellement pourrait être remise en cause.
Les dernières observations effectuées par James Webb sèment un peu le trouble dans le milieu de la cosmologie.

@Le_Piaf a dit dans La société des addictions :

Tu peux être l’homme le plus fort, le plus beau, le plus riche, si tu tombes dedans, c’est extrêmement difficile d’en sortir.

Surtout de rester humble et ne jamais juger une personne addict aux drogues dures ou à l’alcool.

Tu sais pas comment est fait la vie et si tu joues le con en jouant le connard de service en jugeant une personne addict, ça pourrait te tomber dans la gueule directement ou indirectement.
Je connais beaucoup d’addict et je ne les ai jamais au grand Dieu jamais jugé (famille et santé détruite) et pourtant j’ai jamais fumé que ce soit qu’une cigarette dans ma life (peut être le sport qui a fait que…ou la famille…je sais pas)

@Pluton9 “Il ne fluctue que peu par rapport à l’€”. Des variations entre 0,9 et 1,6 que l’on a constaté depuis 20 ans lors des différentes crises sont loin d’être neutres ; il n’y qu’a constater les prix à la pompe durant ces périodes pour s"en convaincre.
L’OPEP à déjà restreint ses approvisionnements sans que le $ en souffre vraiment les USA étant en fait les premiers producteurs d’Hydrocarbure et largement auto-suffisants. Les variations de production de L’OPEP font surtout souffrir l’Europe.

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@michmich c’est un début

J’ai absolument tout compris no fake 😏

Les places sont parties en 36mn… :blase:

Un nouveau gisement de fossiles découvert au pied de la montagne Noire, au sud du Massif central, apporte un témoignage inédit sur la biodiversité marine d’il y a un demi-milliard d’années.

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Dans le sud-est des Rocheuses canadiennes, la faune des schistes de Burgess a acquis une renommée internationale dans le milieu de la paléontologie. Ces dépôts fossiles à flanc de montagne offrent un témoignage unique de l’explosion cambrienne, véritable foisonnement de vie animale survenu il y a plus d’un demi-milliard d’années dans les océans du globe. De l’autre côté de l’Atlantique, Cabrières est en passe de devenir aussi célèbre que le site fossilifère nord-américain. En 2018, ce village de l’Hérault situé sur les contreforts méridionaux de la montagne Noire a été le théâtre d’une découverte exceptionnelle : un vaste ensemble d’espèces fossilisées datant de l’Ordovicien inférieur (- 485 à - 477 millions d’années), soit la période géologique qui succède immédiatement au Cambrien (- 541 à - 485 millions d’années).

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Les tout premiers fossiles ont été exhumés par Éric et Sylvie Monceret, un couple de paléontologues amateurs qui explore depuis de nombreuses années les affleurements géologiques de la région du Minervois.

Dans les semaines qui précédèrent leur découverte sur les pentes d’une colline boisée se dressant à quelques kilomètres de Cabrières, Éric Monceret était au Maroc où il participait à une mission scientifique dans le massif de l’Anti-Atlas.

« À n’en pas douter, cette campagne de fouilles les a aidés à se familiariser avec la paléofaune à préservation exceptionnelle de l’Ordovicien inférieur, dont la formation géologique des Fezouata constitue l’un des témoignages les plus remarquables », constate Bertrand Lefebvre, chargé de recherche CNRS au Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, planètes, environnement (1) (LGL-TPE) qui a supervisé plusieurs études de terrain dans cette région.

Un gisement fossilifère exceptionnel

À l’instar du gisement fossilifère des Fezouata, celui de Cabrières appartient à la catégorie des « Konservat-Lagerstätten ». En paléontologie, ce terme d’origine allemande désigne les dépôts fossiles particulièrement bien préservés. « De tels assemblages contiennent non seulement les parties dures des animaux, comme les squelettes d’arthropodes ou les coquilles de bivalves, mais aussi des parties molles de nature organique qui apparaissent parfois dans la roche sous forme d’empreintes, détaille Bertrand Lefebvre. Contrairement à un gisement fossilifère classique qui se compose uniquement de restes minéralisés, un “Lagerstätte de conservation” offre donc un très bon aperçu de la structure originelle des communautés d’espèces. »

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Sur l’ensemble de la planète, les dépôts de ce genre représentent à peine 1 % des sites fossilifères. En ce qui concerne l’Ordovicien inférieur, les gisements en mesure de décrire la faune et la flore des écosystèmes marins de cette époque géologique se comptent même sur les doigts d’une main.

À l’aune de cette rareté, on mesure toute la valeur scientifique d’un gisement comme celui de Cabrières. Valeur qui n’a d’ailleurs fait que se confirmer au fil des campagnes de fouilles organisées depuis 2018, celles-ci ayant d’ores et déjà abouti à la découverte de plus de 400 fossiles dont la taille s’échelonne entre quelques millimètres et plusieurs centimètres (2).

« Outre la présence d’arthropodes archaïques tels que les trilobites, de brachiopodes, de cnidaires et de mollusques gastéropodes que l’on retrouve tous dans la formation géologique des Fezouata, le biote de Cabrières se singularise par une abondance d’éponges de grande taille et d’algues ramifiées », souligne Christophe Dupichaud, doctorant au LGL-TPE qui a participé à la dernière étude de terrain du site, en octobre 2023.

Quand l’Hérault voisinait avec le pôle Sud

La présence en nombre d’éponges et de macro-algues dans le gisement de Cabrières trahit son implantation géographique à de hautes latitudes durant l’Ordovicien inférieur. Sous l’action de la dérive des continents, l’actuel département de l’Hérault se situait en effet tout près du pôle Sud à cette époque. Au même moment, la Terre est confrontée à une phase de réchauffement intense ayant débuté vers la fin du Cambrien. La température moyenne des océans est alors supérieure de 15° C à celle d’aujourd’hui.

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La biodiversité dont témoigne le dépôt fossile de Cabrières accrédite donc un peu plus l’hypothèse selon laquelle il n’y a pas eu d’extinction à grande échelle des espèces vers la fin de l’époque cambrienne, mais plutôt des disparitions ponctuelles dans les zones océaniques les plus impactées par le réchauffement comme les régions tropicales et tempérées. « Les pôles ayant été moins affectés par la hausse des températures, ils ont pu servir de refuge aux animaux et végétaux qui furent capables de migrer vers ces hautes latitudes », complète Christophe Dupichaud.

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Au travers de collaborations avec des chercheurs de l’Institut des sciences de la Terre de Lausanne et de l’université Paris-Saclay, certains des fossiles collectés dans le gisement de la montagne Noire ont pu être examinés avec des technologies de pointe. La surface de cinq spécimens d’arthropodes bivalves a tout d’abord été scrutée à l’aide d’un microscope électronique à balayage de dernière génération. Deux autres échantillons contenant des arthropodes bivalves, des brachiopodes et des éponges ont en outre été auscultés en profondeur grâce au Synchrotron Soleil.

« En offrant la possibilité de déterminer la géométrie des cristaux de fer présents dans les fossiles, ces analyses nous ont permis de confirmer qu’un processus de fossilisation extrêmement rapide avait abouti à la minéralisation de certains tissus mous de ces organismes », explique le doctorant en paléontologie.

Contextualiser le processus de fossilisation

Par ailleurs, en dépit des campagnes de fouilles successives, l’équipe scientifique a constaté que certains groupes d’animaux emblématiques de l’Ordovicien étaient quasiment absents du gisement de Cabrières. C’est notamment le cas des échinodermes, dont on dénombre seulement cinq spécimens, alors qu’ils constituent les deux tiers des taxons identifiés sur le site des Fezouata.

Cette sous-représentation pourrait être liée à une trop grande concentration d’éléments nutritifs dans la colonne d’eau. Car si les échinodermes prospèrent dans les milieux oligotrophes pauvres en nutriments, ils se révèlent incapables de concurrencer les autres espèces lorsque les ressources nutritives sont abondantes.

Pour Bertrand Lefebvre, la rareté des échinodermes dans le biote de Cabrières pourrait aussi refléter sa localisation dans le milieu marin lorsque débuta le processus de fossilisation : « Sachant que les éocrinoïdes, qui constituent l’essentiel des échinodermes des Fezouata, se rencontrent soit près du rivage soit à une centaine de mètres de profondeur, comme cela a pu être confirmé dans le cas du gisement marocain, le biote de Cabrières se situait peut-être à une profondeur intermédiaire, dans une sorte de no man’s land où les éocrinoïdes sont généralement absents. »

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La prochaine campagne de fouilles prévue en avril permettra sans doute d’éclaircir ce mystère. Deux semaines durant, une quinzaine de chercheurs parmi lesquels des paléobiologistes, des géochimistes et des sédimentologues se relaieront sur le site fossilifère de la montagne Noire. Leur mission : recueillir un maximum de données in situ afin de reconstituer l’environnement dans lequel évoluait cette communauté d’espèces unique tout en élucidant les circonstances dans lesquelles celle-ci s’est retrouvée piégée pour l’éternité dans les sédiments marins de l’Ordovicien inférieur.

(1) Unité CNRS/ENS Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1. (2) “The Cabrières Biota (France) provides insights into Ordovician polar ecosystems”, Farid Saleh et al., Nature Ecology and Evolution, 9 février 2024.

Source: https://lejournal.cnrs.fr/articles/un-zoo-fossile-dun-demi-milliard-dannees

Nos ancêtres les crevettes… 🤔

Exacts opposés des trous noirs, les trous blancs expulseraient matière et lumière sans jamais en absorber. La détection de ces objets encore hypothétiques établirait la gravité quantique et pourrait expliquer l’origine de la matière noire.

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Plus personne ne doute aujourd’hui de l’existence des trous noirs, ces astres dont rien, pas même la lumière, ne peut s’échapper. Mais depuis leur prédiction en 1915 par la théorie de la relativité générale d’Einstein, il aura fallu multiplier les observations pour établir leur réalité. Cette histoire pourrait bien se répéter avec les trous blancs. Ces objets prévus eux aussi par la relativité générale sont l’exact opposé des trous noirs : ils ne peuvent qu’expulser matière et lumière quand les trous noirs ne peuvent qu’en absorber. Ainsi, s’il est impossible de s’échapper d’un trou noir, il l’est tout autant de pénétrer dans un trou blanc, aussi appelé « fontaine blanche ». Pour beaucoup, ces astres exotiques ne seraient que de simples curiosités mathématiques. Mais certains scientifiques commencent à croire très sérieusement à leur existence car ils sont parvenus à élaborer un scénario convaincant pour expliquer leur formation : d’après eux, les trous blancs constituent le stade ultime de l’évolution des trous noirs.

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Genèse d’un trou noir

En effet, si les trous blancs sont longtemps restés dans l’ombre, c’est « parce que contrairement aux trous noirs, il n’existe pas de mécanisme simple qui permet d’expliquer leur naissance », note Carlo Rovelli, du Centre de physique théorique (1). Le physicien italien est à l’origine, avec d’autres chercheurs, du scénario de formation des trous blancs et l’auteur d’un récent livre sur ces astres énigmatiques (2). Concernant la genèse des trous noirs, le phénomène est bien établi et parfaitement décrit par la relativité générale : lorsqu’une étoile d’au moins trois fois la masse du Soleil arrive en fin de vie, elle s’effondre sur elle-même. Dans une explosion gigantesque, une supernova, les couches externes de l’astre sont projetées dans le milieu interstellaire, tandis que son cœur se comprime et devient si dense qu’il forme un trou noir, délimité par un « horizon », une frontière à sens unique au-delà de laquelle rien ne peut plus ressortir, ni rayonnement ni matière.

Réconcilier physique quantique et relativité générale

Pour les trous blancs, l’histoire est plus compliquée et fait appel à une autre théorie, beaucoup plus récente : la gravitation quantique à boucles, développée à la fin des années 1980 par l’Américain Lee Smolin et Carlo Rovelli. Il s’agit d’une des tentatives les plus abouties pour réconcilier la théorie de la relativité générale d’Einstein et la physique quantique. La première décrit la déformation de l’espace et du temps sous l’effet de la matière à l’échelle de l’Univers. Dans ce cadre, la géométrie, variable, de cet espace-temps détermine les mouvements de la matière qu’on interprète comme étant dus à une force gravitationnelle. La seconde explique comment les particules élémentaires interagissent à l’échelle de l’infiniment petit.

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Mais la relativité générale ne dit rien des particules élémentaires, tout comme la mécanique quantique ignore totalement les étoiles et autres galaxies. Parvenir à unifier ces deux visions dans une seule et même théorie dite de « gravité quantique » constitue ainsi un des défis majeurs de la physique actuelle pour mieux comprendre le monde qui nous entoure. À commencer par les trous noirs. Dans ces astres en effet, les deux théories se trouvent forcément mêlées puisqu’à la fois le champ gravitationnel qu’ils exercent est très fort et la matière y est concentrée à l’extrême. « C’est pour cette raison que la relativité générale échoue à elle seule à répondre à une question pourtant simple : que devient la matière qui tombe au cœur d’un trou noir ? », résume Carlo Rovelli.

Quanta d’espace contre singularité

D’après les équations d’Einstein, en effet, la concentration de la matière qui s’accumule au centre de l’astre devient telle qu’il finit par se former une singularité, un point où la densité d’énergie et la courbure de l’espace-temps deviennent infinies. Mais ces infinis ne peuvent pas avoir de réalité physique et sont au contraire le signe des limites de la théorie.

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Pour aller plus loin et tenter de supprimer ce problème, la gravitation quantique à boucles stipule que l’espace lui-même est soumis aux phénomènes quantiques : de la même manière que la matière est composée d’atomes, l’espace est constitué de grains individuels, ou quantas, minuscules mais de taille finie. Ainsi, dans cette vision, l’espace ne peut pas être divisé à l’infini. Il est impossible de descendre sous la barre des 10(puiss -35) mètre. Et comme rien ne peut être plus petit que ce quantum d’espace, la singularité disparaît purement et simplement : au cœur du trou noir, quand la matière en effondrement sur elle-même atteint ces échelles de taille, il lui est impossible de se concentrer davantage. « Il se produit alors un changement fondamental. L’espace-temps génère en quelque sorte une force répulsive d’origine quantique qui s’oppose à l’effondrement et fait rebondir la matière », avance Carlo Rovelli. Au cours de cette transition quantique extrêmement brève – comme celles qui s’opèrent dans le monde des particules élémentaires –, la géométrie de l’espace-temps elle-même s’inverse, permettant à la matière qui auparavant se contractait d’être désormais expulsée. C’est ainsi que les trous noirs sont amenés à devenir des trous blancs, recrachant la matière qui s’était effondrée en leur sein.

Crédible, ce scénario mis en équations par la gravité quantique à boucles donne du poids à l’existence de ces fontaines blanches. Qui plus est, il permet non seulement de régler le problème de la singularité des trous noirs mais aussi d’éliminer le fameux paradoxe de l’information posé par ces derniers et longtemps débattu par les physiciens. En effet, quand un objet tombe dans un trou noir, l’information qu’il porte avec lui semble perdue à tout jamais puisque rien en théorie ne peut ressortir d’un trou noir. Dès lors, ces ogres cosmiques constitueraient les seules régions de l’Univers où l’information n’est pas conservée. Mais si le destin d’un trou noir est de finir en trou blanc, alors le paradoxe est résolu simplement : toute l’information séquestrée par le trou noir se retrouve libérée par le trou blanc.

Cache-cache dans les distorsions temporelles

Toutefois, aussi séduisante soit-elle, l’hypothèse de la formation des trous blancs laisse une interrogation de taille : si les trous noirs se transforment fatalement en fontaines blanches, pourquoi ne les voit-on pas s’illuminer autour de nous l’un après l’autre ? En réalité, cette contradiction n’est qu’apparente car elle s’explique parfaitement dans le cadre de la relativité générale, où le temps est flexible. Un objet massif courbe l’espace-temps autour de lui de telle façon qu’il ralentit le temps. Sur Terre, par exemple, le temps s’écoule plus lentement au bord de la mer qu’en haut des montagnes, où la gravité est moindre.

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Bien sûr, sur notre planète, l’effet est infime. « Mais dans un trou noir, la différence devient énorme : un temps très court proche de l’horizon correspond à un temps très long loin de ce dernier. Ainsi, le temps du rebond, qui n’excède pas quelques millisecondes pour le trou noir lui-même, peut correspondre à plusieurs milliards d’années pour un observateur éloigné », explique Aurélien Barrau, du Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (3). Résultat : si l’on ne voit pas de trous noirs s’embraser dans le ciel, c’est parce que, dans notre espace-temps à nous, ils n’en ont pas encore eu le temps.

À la recherche des trous noirs primordiaux

Doit-on alors faire définitivement une croix sur l’observation de ces hypothétiques trous blancs et renoncer du même coup à mettre à l’épreuve le modèle développé par les scientifiques ? Pour ceux issus de gros trous noirs, même de quelques masses solaires, inutile en effet d’espérer : ces derniers ne devraient se transformer qu’au bout d’un temps largement supérieur à l’âge de l’Univers. Mais à côté de ces monstres, il existerait une myriade de petits trous noirs qui pourraient déjà avoir entamé leur transformation. Car ceux-ci perdent constamment une partie de leur masse à cause d’un phénomène d’évaporation mis en évidence par le Britannique Stephen Hawking. « Par un effet lié aux fluctuations quantiques du vide, ils rayonnent de la lumière et leur masse diminue de plus en plus rapidement, jusqu’au point où peut se produire la transition quantique qui les fait devenir trous blancs », précise Carlo Rovelli.

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De tels trous noirs suffisamment petits pour subir une évaporation assez rapide sont forcément des trous noirs primordiaux, des astres encore hypothétiques qui seraient nés juste après le Big Bang, quand l’Univers était très dense et très chaud. À cette époque, des accumulations localisées de matière auraient conduit à la formation de ces astres de masses et de tailles extrêmement variées, parmi lesquels certains seraient minuscules. C’est donc sur ces trous noirs originels, certes encore jamais observés, que les astronomes focalisent leur attention, dans l’espoir de détecter des indices de leur transformation en trou blanc.

Comment les observer ?

Mais comment ces fontaines blanches manifesteraient-elles leur présence ? Première possibilité : l’événement pourrait être très violent, le trou noir explosant brutalement en transformant une grande partie de sa masse en rayonnement. « D’après mes calculs, l’explosion libérerait un flot de photons gamma, sous la forme de flashs intenses et brefs. Il n’est donc pas impossible que certains sursauts gamma observés, très rapides et très énergétiques, viennent de l’explosion d’un trou noir en trou blanc », souligne Aurélien Barrau. Pour le chercheur, il serait même possible de faire la distinction entre ces différents phénomènes, car les signaux provenant des trous blancs devraient présenter selon lui une signature bien particulière : un décalage vers le rouge – du fait de son mouvement d’éloignement, un objet lointain voit sa lumière décalée vers le rouge – différent des autres astres. Un effet que l’on pourra peut-être mettre en évidence dans de futures observations en accumulant de grandes quantités de données sur les sources gamma enregistrées par de multiples instruments.

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La matière noire faite de trous blancs ?

Mais tous les trous noirs ne sont pas destinés à exploser violemment. Ayant évaporé la quasi-totalité de leur masse, certains d’entre eux deviendraient alors de minuscules et paisibles trous blancs, imperceptibles car n’émettant quasiment plus de rayonnement et dotés d’une espérance de vie très longue. « Les équations de la gravité quantique à boucles permettent de calculer précisément la masse de ces trous blancs : de l’ordre du microgramme. Cela peut paraître négligeable mais mis bout à bout, tous ces trous blancs pourraient contribuer de façon importante à la matière noire », s’enthousiasme Carlo Rovelli. Cette matière invisible, qui constituerait environ 27 % du contenu de l’Univers et dont la nature demeure mystérieuse, ne révèle sa présence aux astronomes que par ses effets gravitationnels. Avec les trous blancs, c’est une nouvelle piste qui s’ouvre pour tenter de résoudre ce mystère. Étant donné leur très faible masse, la détection de ces trous blancs serait extrêmement difficile. Mais le chercheur et son équipe réfléchissent d’ores et déjà à des détecteurs hyper sensibles capables d’une telle prouesse.

Vers l’avènement de la gravité quantique à boucle ?

La découverte de signaux en provenance de trous blancs serait une avancée majeure. Non seulement elle prouverait l’existence de ces astres mais, en confirmant la prédiction de la gravitation quantique à boucles, elle permettrait pour la première fois aux astronomes d’établir la nature quantique de l’espace-temps. « La recherche de ces signatures observationnelles est primordiale pour pouvoir affiner nos méthodes de calcul et construire une théorie de gravitation quantique qui décrit correctement notre Univers », souligne Etera Livine, du Laboratoire de physique de l’ENS de Lyon (4) qui travaille sur les développements mathématiques de la gravitation quantique à boucles.

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Cette théorie a aujourd’hui le vent en poupe par rapport à d’autres théories de gravitation quantique, comme la théorie des cordes. Car ses prédictions convaincantes ne s’arrêtent pas à l’existence des trous blancs. Il y a quelques années, cette même théorie a permis en effet de résoudre un autre problème, posé cette fois par le Big Bang. Tout comme au cœur des trous noir, la relativité générale prédit l’apparition d’une singularité au début de l’Univers, lorsque toute la matière était concentrée dans un volume minuscule. De la même manière, la gravité quantique à boucles supprime cette singularité en décrivant comment l’Univers, d’abord en contraction, aurait rebondi avant de rentrer dans sa phase d’expansion actuelle. Là encore, les astronomes tentent de prédire les traces qu’aurait pu laisser ce grand rebond dans le fond diffus cosmologique, la première lumière de l’Univers émise 380 000 ans après le Big Bang. « Vu leurs très faibles niveaux d’intensité, de telles signatures ne seraient pas détectables par les instruments actuels. Mais nous avons bon espoir que les expériences futures pourront permettre de tester ce modèle », confie Aurélien Barrau. La gravitation quantique à boucles pourrait alors bouleverser notre vision de l’Univers.

(1) Unité CNRS/Aix-Marseille Université/Université de Toulon. (2) Trous blancs, Carlo Rovelli, Flammarion, septembre 2023. (3) Unité CNRS/Université Grenoble-Alpes. (4) Unité CNRS/ENS Lyon.

Source: https://lejournal.cnrs.fr/articles/voici-venu-le-temps-des-trous-blancs

Il y a cinquante ans, une équipe française était à l’origine d’une découverte qui conduira à l’élaboration du modèle standard de la physique des particules.
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En 1973, grâce à la chambre à bulles Gargamelle, l’équipe d’André Lagarrigue au Cern démontrait l’existence de courants neutres dans l’interaction faible. Un résultat qui permettait d’unifier en une seule théorie deux interactions fondamentales qu’on pensait jusqu’ici distinctes : la force électromagnétique, responsable de l’attraction/répulsion entre particules chargées électriquement, et la force faible, responsable de la radioactivité bêta. Le développement de cette théorie, dite « électrofaible », aboutira quelques années plus tard à l’édification du modèle standard, parachevé en 2012 par la découverte du boson de Higgs, et qui décrit l’ensemble des particules et des forces qui composent et régissant la matière connue.

Désintégration bêta et force faible

La découverte de la « force » faible remonte aux années 1930, quand le physicien Enrico Fermi a proposé l’existence d’une interaction expliquant la désintégration radioactive bêta, qui se manifeste, dans le noyau atomique, par la transformation d’un neutron en proton, accompagnée de l’émission d’un électron et d’un neutrino. À la fin des années 1950, les développements du modèle de Fermi postulent que cette interaction faible est « portée » par une particule médiatrice encore non observée mais baptisée « W » pour « weak ». En effet, selon la théorie quantique des champs, les interactions fondamentales entre particules de matière (aussi appelées « fermions ») sont « portées » par l’échange d’autres particules appelées « bosons ». La portée de ces interactions dépend alors de la masse de la particule médiatrice : plus sa masse est importante, plus la portée de la force sera limitée. Le photon, particule médiatrice de la force électromagnétique, est de masse nulle : la portée de cette interaction est donc infinie.
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Mais le modèle de Fermi posait un problème majeur : « la masse de cette particule médiatrice devait être élevée, en cohérence avec une force de courte portée. Mais une masse non nulle aurait signifié que la symétrie fondamentale de la théorie était brisée, et la description de l’interaction faible par échange de boson ne pouvait plus fonctionner », précise Claude Charlot, directeur de recherche au Laboratoire Leprince-Ringuet (1) à l’École polytechnique.

La théorie électrofaible

La solution au problème sera apportée en 1964, avec le mécanisme de Brout-Englert-Higgs (2). « Il repose sur deux éléments : un champ quantique nouveau, appelé “champ de Higgs” et une brisure spontanée de la symétrie », note Claude Charlot. Une telle rupture de symétrie se serait manifestée, quelques fractions de secondes après le Big Bang, par un changement brusque de l’état d’énergie minimale de l’Univers ; à l’image d’une balle à l’équilibre sur un col entre deux vallées, qui tomberait d’un côté ou d’un autre pour atteindre un nouvel équilibre, au creux d’une des vallées. L’introduction du mécanisme de Higgs permettait ainsi de ne pas remettre en question la symétrie mathématique de la théorie faible.

Quelques années plus tard, Martinus Veltman et Gerard t’Hooft ont reformulé le modèle pour obtenir des résultats sans infinis dans les calculs. S’appuyant sur ces calculs, Sheldon Glashow, Steven Weinberg et Abdus Salam élaborent la théorie électrofaible. « Aux bosons électriquement chargés W+ et W- déjà prédits par les théories faibles précédentes, la théorie électrofaible ajoute un troisième intermédiaire, le boson neutre Z0 », raconte Delphine Blanchard, doctorante en histoire des sciences au Centre Alexandre Koyré (3). Un hypothétique boson neutre dont l’existence devrait se manifester par l’observation d’un « courant neutre » en plus des « courants chargés » dus aux bosons W+ et W-.

Le projet Gargamelle

À la fin des années 1960, André Lagarrigue propose alors au Cern une série d’expériences sur l’interaction faible en exposant un faisceau de neutrinos et d’antineutrons dans la chambre à bulles Gargamelle. « L’idée de sa construction est née à la conférence de Sienne en 1963. Elle faisait 4,8 mètres de long, 2 mètres de diamètre et contenait environ 12 mètres cubes de fréon », se rappelle Bernard Degrange, directeur de recherche émérite au CNRS. « Le liquide est préalablement détendu pour être dans un état de pré-ébullition. L’énergie d’ionisation déposée localement par une particule chargée crée des bulles sur son passage. Des flashs éclairent l’intérieur du corps de la chambre et permettent de photographier les traces des particules chargées à l’aide des caméras », explique Claude Charlot.
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Comme les neutrinos ne possèdent pas de charge, ils ne laissent aucune trace dans la chambre. Mais ils interagissent sur les noyaux des atomes constituants du fréon – carbone, fluor et brome – en produisant des particules chargées qui sont détectées. « Le fréon augmente la masse de cible, et donc la probabilité de détecter des interactions neutrinos. C’est aussi un moyen efficace d’identifier les électrons par rayonnement et de détecter par leur conversion en paires e+e- les photons gamma issus de l’interaction des neutrinos ou de la désintégration de particules secondaires. Enfin, la longueur moyenne d’interaction des neutrons dans le fréon est nettement inférieure aux dimensions de Gargamelle, on peut donc détecter leur présence », ajoute le chercheur.

Deux types d’événements recherchés

L’observation des courants neutres ne figurait alors qu’en huitième position sur la liste des choses à faire avec Gargamelle. « Lors des événements dans la chambre à bulles, il y avait huit vues stéréoscopiques, qui nous permettaient d’analyser les résultats sous plusieurs angles différents », se souvient Bernard Degrange. Dès la première expérience de la chambre en 1971, des interactions de neutrinos produisant un muon ou un électron sont observées, signatures du processus de courant chargé. Restaient 20 à 30 % d’événements qui ne comportaient ni muon ni électron à l’état final : ils pouvaient être dus soit à des neutrons, soit aux courants neutres tout récemment prédits. « C’est pourquoi, en 1971, on décide de mesurer aussi ces événements », ajoute Bernard Degrange. Deux types d’événements étaient particulièrement recherchés : l’interaction d’un neutrino avec un électron dans le liquide, et l’interaction d’un neutrino avec un hadron – un proton ou un neutron.
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Mais comment savoir si l’on est en présence de courants neutres ou juste d’interactions de neutrons ? « Quand l’interaction de neutrinos produisait un neutron à l’extérieur du volume visible, l’interaction était classée “candidat courant neutre”. D’après les observations, il existait forcément des interactions neutrinos à courant neutre », explique Claude Charlot. Résultat : au mois de juillet 1973, les chercheurs confirmèrent 166 évènements hadroniques et un événement électronique. « Au cours du même mois, l’annonce de la découverte est faite au Cern par Paul Musset, et un papier pour chaque type d’événements sera envoyé à la revue scientifique Physics Letters, publiée le 3 septembre 1973 », résume Delphine Blanchard.

Émergence du modèle standard

En 1974, l’existence des courants neutres est confirmée par le groupe d’Argonne aux États-Unis, utilisant une chambre à hydrogène de 12 pieds, ainsi que par les expériences Harvard-Pennsylvania-Wisconsin et CalTech du laboratoire Fermi, ce qui ouvrira la voie à l’élaboration du modèle standard de la physique des particules. L’observation directe des bosons W et Z en 1983 par les collaborations UA1 et UA2 du Cern – qui vaudra à Carlo Rubia et Simon van der Meer le prix Nobel 1984 –, puis celle du boson de Higgs en 2012 au LHC, qui vaudra le prix Nobel 2013 à François Englert et Peter Higgs – complèteront et conforteront définitivement le modèle.
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Toutefois, s’il reste à ce jour la meilleure description du monde subatomique, ce modèle standard laisse de nombreuses zones d’ombre : il n’explique par exemple ni les échelles de masses des différentes générations de quarks et de leptons, ni l’origine du champ de Higgs, ni la nature de la matière noire postulée par les astrophysiciens pour expliquer la formation et le maintien des galaxies et des amas galactiques. Autant d’énigmes que devra résoudre la physique du XXIe siècle…

(1) Unité CNRS/École polytechnique. (1) Robert Brout, François Englert et Peter Higgs. (1) Unité CNRS/EHESS/MNHN.

Source: https://lejournal.cnrs.fr/articles/aux-origines-du-modele-standard

Pendant trois ans j’ai transporté des enfants handicapés.

J’ai eu plusieurs formes d’autisme parmi eux. Du plus léger au plus lourd.

Mine de rien, ils sont super attachant mais il faut arriver à rentrer dans leur monde.

Super article, merci du partage @Pluton9 !

Je vais m’abstenir de prendre le bleu de Termignon de Savoie (ce genre de fromages…ha bibi peut pas 🤣)

Mise à l’honneur par le prix Nobel 2023, la physique attoseconde s’attaque à une autre dimension de l’infiniment petit : le temps. À la clé, la possibilité de visualiser et contrôler la dynamique des électrons et des réactions chimiques entre atomes.

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Le 3 octobre dernier, la physicienne Anne l’Huillier donnait son cours de physique à l’université de Lund, en Suède. À la pause, elle ralluma son portable pour voir si elle avait reçu de nouveaux messages. C’est alors qu’elle apprît la nouvelle : elle venait d’obtenir le prix Nobel de physique conjointement avec le Français Pierre Agostini et l’Austro-Hongrois Ferenc Krausz. Elle était la cinquième femme à recevoir cette distinction, la seconde française après Marie Curie. Mais avant de se laisser emporter par l’émotion, Anne l’Huillier avait quelque chose à terminer : son cours. Ce qu’elle fit, en s’excusant auprès de ses étudiants de ce qu’elle terminerait un peu plus tôt que d’habitude.

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Avec ce Nobel, l’Académie royale des sciences de Suède récompensait les méthodes expérimentales ayant permis la production d’impulsions de lumière d’une durée de l’ordre de l’attoseconde, soit un milliardième de milliardième de seconde. Comme aiment le rappeler les chercheurs, il y a autant d’attosecondes dans une seconde que de secondes depuis le Big Bang. Ces impulsions ont ouvert un nouveau champ de recherche : pour la première fois, les scientifiques disposaient d’un outil pour explorer des phénomènes ultrarapides, et en particulier la dynamique des électrons.

« Quand vous regardez la matière, c’est le cortège électronique qui détermine la position des atomes, explique Valérie Blanchet, physicienne au Centre lasers intenses et applications (1) (Celia). La structuration de la matière, ce sont les électrons qui la déterminent. » D’où l’immense intérêt de se focaliser sur ces minuscules particules chargées négativement. La physique attoseconde apporte la dimension « temps » aux sciences de l’infiniment petit : ce n’est pas seulement l’état initial et l’état final d’un système qu’elle permet d’observer, mais aussi la transition de l’un à l’autre. Et ce n’est pas tout : les impulsions attosecondes permettent aussi de contrôler la dynamique des électrons dans la matière. Porté pendant trente ans par un groupe réduit d’opticiens et de physiciens, le domaine « atto » intéresse désormais de nombreux autres champs scientifiques, de la chimie à la médecine en passant par la biologie. Il est d’ailleurs aujourd’huiau coeur du programme et équipements prioritaire de recherche (PEPR) exploratoire LUMA – piloté par le CNRS et le CEA – qui vise à comprendre, façonner et exploiter la lumière pour contrôler des systèmes physico-chimiques et biologiques et ouvrir la voie à de nouvelles technologies vertes.

Mystérieuses harmonies

Tout a commencé en 1988, lorsqu’une jeune physicienne récemment embauchée par le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Anne l’Huillier, braque un laser sur des atomes d’argon. L’équipe dont elle fait partie détient une réputation mondiale dans l’étude des interactions lumière-matière. Mais cette fois-ci, au lieu de regarder l’effet de la lumière sur les atomes, elle décide de regarder les photons issus de cette interaction. « C’était de la pure curiosité d’expérimentatrice. Aucun théoricien ne lui avait suggéré de regarder cela », explique Philippe Balcou, directeur de recherche au Celia, qui, un an après cette expérience, est devenu le premier étudiant en thèse d’Anne l’Huillier. La physicienne observe alors quelque chose d’inattendu : le laser induit l’émission de faisceaux de photons ultraviolets, dont les fréquences sont des multiples de celle du laser, appelées harmoniques. Mais leur présence était alors inexplicable, d’autant plus que l’intensité de ces harmoniques, au lieu de retomber rapidement, atteint un plateau qui se prolonge dans l’extrême ultraviolet et même au-delà. Anne l’Huillier décide dès lors de se consacrer à l’étude de ce phénomène.

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« Au début, personne ne comprenait rien à ces harmoniques », admet Richard Taïeb, chercheur au Laboratoire de chimie physique - matière et rayonnement (2), qui fut l’un des premiers théoriciens à travailler avec Anne l’Huillier. Il faudra d’ailleurs attendre cinq ans pour que des chercheurs en expliquent l’origine. Lorsque les électrons sont excités par le laser et « arrachés » de l’atome (qui est ainsi ionisé), ils s’échappent de leur cœur. Mais lorsque la phase de la lumière laser s’inverse, l’électron est brusquement ramené vers le noyau atomique ionisé, et peut alors se recombiner avec ce dernier. Pour se débarrasser du surplus d’énergie qu’il a accumulé lors de son excitation par le laser, il émet un photon ultraviolet. Très vite, ces harmoniques suscitent l’intérêt des expérimentateurs et des théoriciens. « L’une des motivations pour les étudier, c’était d’avoir une source de lumière cohérente dans l’UV extrême », se souvient Richard Taieb. En effet, ces faisceaux ne partent pas dans tous les sens : ils sont émis exactement dans la direction du laser. « On avait là une sorte de synchrotron de poche », s’amuse Philippe Balcou.Au milieu des années 1990, les physiciens comprennent que les harmoniques sont en phase. À intervalles réguliers, toutes les fréquences s’additionnent et forment une impulsion extrêmement brève. Il ne reste plus qu’à trouver le moyen de mesurer sa durée.

C’est Pierre Agostini, inspiré par les travaux des théoriciens Richard Taïeb, Valérie Véniard et Alfred Maquet qui détermine pour la première fois la durée d’une impulsion : 250 attosecondes. Nous sommes alors en 2001, la physique « atto » vient de naître. Les deux décennies suivantes ont vu l’apparition de lasers plus performants. « Lorsqu’on faisait les premières caractérisations des harmoniques, au début des années 1990, nous disposions d’un laser qui tirait un coup par minute, rappelle Philippe Balcou. Aujourd’hui ils tirent plus de 10 000 fois par seconde. » D’autant que l’amélioration des lasers s’est conjuguée à une meilleure maîtrise de la génération d’impulsions attosecondes. L’heure était désormais à l’exploitation de ce formidable outil.

Libérer l’électron

L’un des exploits les plus remarquables de la science attoseconde a été l’observation de l’effet photoélectrique. Décrit par Einstein en 1905, il consiste en l’éjection d’un électron au moment où un atome absorbe un photon d’une énergie particulière. En 2010, Ferenc Krausz montre que cette éjection n’est pas immédiate : l’électron met une poignée d’attosecondes à s’échapper de l’emprise du noyau atomique. Ce temps d’éjection varie aussi en fonction des caractéristiques de l’électron excité. Qu’est-ce qui retarde ces électrons ? Qu’est-ce qui distingue les différents électrons d’un atome ? Comment ceux-ci s’influencent-ils les uns les autres ? Les chercheurs ont enfin les outils expérimentaux et théoriques pour aborder ces questions. « Grâce aux impulsions attosecondes, on peut commencer à explorer les interactions entre les électrons, ce que l’on appelle aussi corrélation électronique, de façon résolue dans le temps », explique Valérie Blanchet.

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Ces interactions entre électrons conditionnent les interactions des atomes entre eux, notamment lors des réactions chimiques. Celles-ci commencent toujours par un réarrangement électronique : le mouvement des noyaux ne survient que bien plus tard. « Ce qui me plaît dans la physique attoseconde, c’est qu’on se situe aux premiers instants des phénomènes », affirme Lou Barreau, chercheuse à l’Institut des sciences moléculaires d’Orsay (3). Lors de ses expériences, elle utilise des impulsions attosecondes pour ioniser différentes molécules. « J’essaie de comprendre l’influence du milieu sur l’éjection des électrons. Est-ce que la présence d’un groupe méthyle ou d’un cycle aromatique influence le temps d’ionisation, par exemple. »

En se plaçant en amont de la chimie, les chercheurs voudraient contrôler, grâce aux impulsions attosecondes, le déroulement des réactions chimiques. Prenons une molécule que l’on voudrait casser à un endroit bien précis afin d’obtenir un certain produit. « L’idée est d’exciter des électrons dans une molécule pour créer une onde électronique. Cette onde se propagerait le long de la molécule et affaiblirait certaines liaisons atomiques », explique Lou Barreau. Les impulsions attosecondes serviraient ainsi à « graver » sur la molécule des lignes de découpe avant la réaction chimique afin d’obtenir les produits escomptés. Cependant, beaucoup de travail sera nécessaire avant de mettre à profit ces nouvelles possibilités. « Il y a déjà des preuves de principe sur des acides aminés, mais il s’agit pour l’instant d’ions. On n’arrive pas encore à le faire sur des molécules neutres », tempère Lou Barreau.

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Un type de molécule bien particulier a beaucoup intéressé les chercheurs des sciences attosecondes. Il s’agit des molécules chirales. Chaque molécule chirale a deux versions, deux énantiomères, qui, comme nos deux mains, sont parfaitement identiques si ce n’est qu’elles sont l’image dans un miroir l’une de l’autre. Depuis le XIXe siècle, on sait que ces molécules énantiomères ont la propriété de modifier dans deux sens opposés la polarisation d’une lumière polarisée. C’est ce qu’on appelle l’activité optique. L’équipe HXUV du Celia a ionisé des molécules chirales et montré que le temps que mettent les électrons à s’échapper de la molécule et leur direction d’éjection dépendent du sens de polarisation de la lumière ainsi que de l’énantiomère.

L’inexorable expansion du domaine attoseconde

L’autre intérêt de la physique attoseconde est son utilité pour d’autres disciplines. « Avec les progrès de la physique attoseconde, on peut maintenant étudier des objets plus complexes qui nous connectent à d’autres domaines », explique Franck Lépine, chercheur à l’Institut lumière matière4. Parmi ces domaines, l’astrophysique. « Les molécules de milieux interstellaires réagissent aux rayonnements ionisants présents dans l’espace », précise le chercheur. Afin de mieux comprendre la relation entre la chimie interstellaire et le rayonnement ionisant, son équipe a utilisé des impulsions attosecondes dans l’extrême ultraviolet pour étudier la stabilité de molécules carbonées, prémices de l’apparition de la vie dans l’Univers.

Les méthodes attoseconde lui permettent aussi d’étudier l’ADN et les protéines. « On s’intéresse aux dommages que produisent les rayonnements énergétiques sur la matière vivante. Comprendre les premiers instants de ces processus pourrait permettre d’imaginer de nouvelles façons de nous protéger de ce rayonnement », précise Franck Lépine, qui développe en collaboration avec Ferenc Krausz une nouvelle méthode de diagnostic médical précoce. « Grâce à des impulsions attosecondes à large spectre, on peut détecter la présence infime de certaines molécules signatures de cancer dans des fluides biologiques et ainsi prédire très en amont l’apparition de la maladie », explique le physicien.

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Les chercheurs pensent qu’il faudra encore plusieurs années avant que l’attoseconde entre dans la vie de tous les jours. « Je compare le domaine attoseconde à celui des lasers. Le concept de laser a été posé au début du XXe siècle. Il a ensuite fallu cinquante ans pour construire le premier laser, puis trente ans de plus pour qu’il révolutionne notre vie au quotidien avec la lecture de code barre, le CD ou la chirurgie laser », relève Fabrice Catoire, théoricien des cohérences à l’échelle attoseconde au Celia. Mais même si l’attoseconde tarde à entrer dans la vie quotidienne, il est fort probable qu’elle entrera rapidement dans la boîte à outils des scientifiques. « Il suffit de voir l’évolution du domaine femtoseconde ou picoseconde depuis les années 1980 et 1990, observe Franck Lépine. À partir de choses très fondamentales, on est passé à des applications dans l’industrie, la chirurgie, la spectrométrie ultrarapide. On parle de femtochimie ou femtomagnétisme. Pour l’atto, on en est aux preuves de concept, mais peu à peu on va essaimer vers d’autres domaines. » Patience donc : les avancées scientifiques ne se font pas en quelques attosecondes.

(1) Unité CNRS/CEA/Université de Bordeaux. (2) Unité CNRS/Sorbonne Université. (3) Unité CNRS/Université Paris-Saclay. (4) Unité CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1.

Source: https://lejournal.cnrs.fr/articles/la-physique-a-la-conquete-de-linfiniment-bref

Près de 40 % des tatoués auraient des regrets. Pas de panique : si vous avez “Maman for ever” dans le dos ou le prénom d’un(e) ex sur la poitrine, les techniques de détatouage se perfectionnent… moyennant finance. Reportage à Barcelone.

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Anna est infirmière. À 30 ans tout rond et après une rupture sentimentale, elle est en train de refaire sa vie avec un homme rencontré à Barcelone, sa ville natale. Dans son entourage, personne n’a pensé que le tatouage porté au poignet gauche par cette grande jeune femme brune pouvait la déranger. Un cœur avec deux alliances à l’intérieur, qu’elle s’était fait graver pour sceller son amour avec un précédent compagnon. « Quand on s’est séparés, ce tatouage m’est devenu insupportable », explique-t-elle dans la salle d’attente de Ray studios.

Située dans le quartier bobo de Gracia, cette petite clinique nec plus ultra, ouverte depuis septembre 2022, propose de faire disparaître les tatouages à 100 %, sans trace ni cicatrice. C’est un succès : vingt à quarante patients franchissent le seuil chaque jour. Au départ, en pleine pandémie de Covid, Anna s’était rendue dans une petite succursale sombre du Gòtic, le centre historique de la capitale catalane, où les tatoueurs sont légion. Un amateur lui avait proposé une abrasion à l’aide d’une brosse rotative, sous anesthésie. Un autre avait carrément entrepris d’éliminer son dessin au poignet au scalpel. Deux techniques préconisées depuis quelques années déjà par des cliniques de chirurgie esthétique. « C’était hyper douloureux, j’ai préféré faire une pause, jusqu’à ce que je découvre la technique au laser », dit-elle.

Casser les molécules d’encre

Cette solution s’est considérablement perfectionnée récemment, grâce à son usage courant en ophtalmologie, mais qui nécessite huit à douze séances en moyenne. Toutes les bourses n’y ont pas accès : en fonction de la superficie à traiter, le prix d’une séance peut atteindre 1 000 euros. « En ce moment, je suis dans un entre-deux désagréable, confie Anna, les gens n’arrêtent pas de me poser des questions, ils veulent savoir pourquoi je me fais enlever mon tatouage, je le vis comme une intrusion pénible dans mon intimité. »

Ray studios est une chaîne d’origine parisienne. Ses praticiens, infirmières ou médecins, utilisent un laser capable de casser les molécules d’encre logées dans l’épiderme. « Les pores de la peau sont trop petits pour les laisser sortir, d’où le caractère théoriquement indélébile du tatouage. Avec notre machine à fréquence très élevée, on permet à l’encre d’être évacuée par le système lymphatique, sans aucune lésion », indique Laurent Morin, patron de la filiale espagnole.

L’enseigne s’est lancée en 2021, constatant une tendance de fond repérée initialement par plusieurs cliniques de chirurgie esthétique et « comparable à celle de l’épilation laser il y a vingt ans ». Un phénomène nouveau à Barcelone, l’une des villes d’Europe où le tatouage est le plus en vogue. Même si l’Espagne n’est que sixième au classement mondial des pays les plus tatoués (42 % de la population), le trio de tête étant composé de l’Italie, de la Suède et des États-Unis – où le leader mondial, la chaîne Removery avec ses cent cinquante cliniques, fait fureur depuis 2019

Prénoms, dessins tribaux, étoiles…

Selon le groupe hispanique de cliniques privées Quirónsalud, environ 20 % des personnes tatouées se font actuellement retirer leur tatoo. Si d’après différentes études, le taux de regret atteindrait 40 %, d’autres montrent que les repentis sont plus nombreux autour de la quarantaine. Les plus jeunes et les plus vieux, à l’inverse, assument bien mieux leur tatouage.

Les motifs les plus regrettés sont le prénom d’autrui, mais également les dessins tribaux et les étoiles disséminées sur tout le corps. Présentateur télé, DJ, juge, délinquant, star du porno… On trouve tous les profils, y compris les tatoueurs responsables de ratages, qui amènent leurs propres clients ! Il y a aussi les candidats à des emplois dans des secteurs rétifs au tatouage : la police, les compagnies aériennes…

La proscription du tatouage est peut-être aussi ancienne que la pratique elle-même, dont les premiers bénéficiaires connus sont des momies égyptiennes âgées de plus de 5 000 ans. « Employé uniquement à des fins coercitives en Grèce, à Rome et en Chine impériale, le tatouage, interdit par la Bible, disparaît presque totalement de l’Europe médiévale, explique Luc Renaut, maître de conférences à l’université de Grenoble. Toutefois, à partir de la fin du XVIᵉ siècle, des pèlerins reviennent de Terre sainte avec des tatouages de dévotion, bien avant les quelques membres de l’expédition James Cook dans l’océan Pacifique qui, en 1769, livrèrent leurs bras aux tatoueurs tahitiens. » Ce chercheur a découvert un document du milieu du XVIIIᵉ siècle relatant les mésaventures de deux lords anglais qui, après s’être fait tatouer à Venise sur un coup de tête, cherchent en vain le moyen d’effacer des marques devenues gênantes au regard de leur condition sociale : l’un portrait l’effigie d’une prostituée, l’autre le blason d’un monarque devenu entre-temps ennemi de sa patrie.

Aujourd’hui, si le tatouage s’explique surtout par le culte du corps et moins par la contre-culture qu’il véhiculait au XXᵉ siècle, le détatouage, lui, peut avoir de multiples causes : changement de vie, effet de mode, religion… En décembre, un Catalan d’une quarantaine d’années s’est rendu à Ray studios pour corriger la skyline de Barcelone dessinée sur son bras. La montagne du Tibidabo qui surplombe la cité était représentée sous un ciel menaçant. « Il fait toujours beau ici, c’est irréaliste, je veux enlever les nuages. »

@Pluton9 a dit dans Monsanto condamné à 857 millions de dollars d’amende pour avoir exposé une école à des « polluants éternels » :

La Commission européenne a annoncé le 16 novembre qu’elle renouvellerait l’autorisation du glyphosate pour dix ans dans l’Union européenne (UE)

Ils nous veulent du bien, ils le prouvent tout les jours, merci l’UE