Rayonnement électromagnétique Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Le rayonnement électromagnétique peut être décrit de manière corpusculaire comme la propagation de photons (boson vecteur de l'interaction électromagnétique), ou de manière ondulatoire comme une onde électromagnétique. Il se manifeste sous la forme d'un champ électrique couplé à un champ magnétique. L'onde électromagnétique et le photon[modifier | modifier le code] La lumière désigne un rayonnement électromagnétique visible par l'œil humain. Les ondes radio, les rayons X et γ sont également des rayonnements électromagnétiques[1]. Du fait de la dualité onde-corpuscule, les rayonnements électromagnétiques peuvent se modéliser de deux manières complémentaires : où est la constante de Planck. L'impulsion du photon est égale à L'énergie des photons d'une onde électromagnétique se conserve lors de la traversée de différents milieux transparents (par contre, une certaine proportion de photons peut être absorbée). La longueur d'onde est égale à :
Astronomie gamma Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. L'astronomie gamma est l'observation du ciel dans le domaine de longueur d'onde des rayons gamma (photons d'énergie supérieure aux rayons X). Les photons gamma sont presque complètement arrêtés par l'atmosphère terrestre et les premières observations astronomiques ont été faites à partir de ballons-sondes, de fusées (temps d'observations très courts) puis des premiers satellites. L'existence de sources gamma dans le ciel a été prévue bien avant les premières observations dans les années 1960. Cette astronomie est parfois appelée celle de l'Univers « violent » car les évènements générateurs de gamma sont généralement des explosions, des collisions à grande vitesse, des jets de particules ultra-relativistes, etc. Instruments[modifier | modifier le code] Astronomie γ directe[modifier | modifier le code] La première source gamma galactique fut découverte en 1967 par OSO-3 (avec seulement 621 événements, en gros 621 photons).
Une étoile à neutrons Les étoiles à neutrons Le résidu central d’une explosion de supernova a toutes les chances d’avoir une masse supérieure à la limite de Chandrasekhar et de ne pas pouvoir donner naissance à une naine blanche. C’est donc un nouveau type de corps qui fait son apparition : une étoile à neutrons. En effet, pour une étoile suffisamment massive, le scénario de l’effondrement final est différent de celui qui conduit aux naines blanches. Le seuil de masse initiale de l’étoile, c’est-à-dire avant les pertes de matière par vents stellaires, est estimé à huit masses solaires. Dans ce cas, lors de l’effondrement de l’étoile, l’énergie des électrons est suffisante pour qu’un nouveau type de réaction se produisent dans lequel électrons et protons se combinent pour produire des neutrons. En même temps, le nombre d’électrons chute rapidement, ce qui entraîne une diminution de leur pression de dégénérescence. Une nouvelle pression de dégénérescence Une densité extraordinaire
"La naissance d'un trou noir" ou la longue aventure scientifique des sursauts gamma Cette vidéo est une nouvelle production de Thomas Lucas, grand réalisateur de films scientifiques devant l’Éternel. Son nouveau petit documentaire aborde la question des sursauts de rayons gamma qui ont longtemps intrigué les scientifiques et les ont conduit, après une quête de plus de 30 ans, à la découverte des trous noirs. Que sont les sursauts gamma ? En astronomie, les sursauts gamma ou sursauts de rayons gamma (en anglais, gamma-ray bursts, abrégé en GRB, quelquefois traduit par "explosion de rayons gamma") sont des bouffées de photons gamma qui apparaissent aléatoirement dans le ciel. Ils sont situés à de très grandes distances de la Terre, et sont de ce fait les événements les plus lumineux de l’Univers, après le Big Bang. Les sursauts gamma sont liés aux stades ultimes de l’évolution stellaire et aux trous noirs. Un vidéo bien documentée qui intéressera principalement tous les amoureux des trous noirs, ou les passionnés d’astrophysique, et de cosmologie. À voir ! Nota Bene :
Rayon X Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Divers systèmes utilisant les rayons X sont déjà utilisés pour la surveillance aux frontières et dans les aéroports, sur les objets et véhicules. D'autres sont en test ou à l'étude concernant l'humain. Les rayons X sont une forme de rayonnement électromagnétique à haute fréquence constitué de photons dont la longueur d'onde est comprise approximativement entre 0,01 nanomètre et 10 nanomètres (10-11 m et 10-8 m), correspondant à des fréquences de 30 pétahertz à 30 exahertz (3×1016 Hz à 3×1019 Hz). Les rayons X ont été découverts en 1895 par le physicien allemand Wilhelm Röntgen, qui a reçu pour cela le premier prix Nobel de physique ; il lui donna le nom habituel de l'inconnue en mathématiques, X. C'est une gamme de rayonnement très utilisée en astrophysique contemporaine. Histoire[modifier | modifier le code] Comme il ne trouve pas de dénomination adéquate, Röntgen les baptise « Rayons X ». Il tire quatre conclusions dans son article :
Rayonnement synchrotron Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Le rayonnement synchrotron (ou rayonnement de courbure) est un rayonnement électromagnétique émis par une particule chargée qui se déplace dans un champ magnétique et dont la trajectoire est déviée par ce champ magnétique. Ce rayonnement est émis en particulier par des électrons qui tournent dans un anneau de stockage. Puisque ces particules modifient régulièrement leur course, leur vitesse change régulièrement, elles émettent alors de l'énergie (sous forme de photons) qui correspond à l’accélération subie. Principe[modifier | modifier le code] D'après les équations de Maxwell, toute particule chargée se déplaçant de façon non uniforme (par exemple sur une trajectoire circulaire) émet un rayonnement électromagnétique. Accélérateur de particules[modifier | modifier le code] Synchrotrons, synchrocyclotrons et cyclotrons réfèrent à différents types d'accélérateurs circulaires. Utilisation[modifier | modifier le code] Synchrotron Soleil
Supernova ! La galaxie M 82 de la Grande Ourse, vue ici avec le télescope spatial Hubble, se trouve à environ 11.5 millions d’années-lumière de la Terre. Photo Nasa/ESA/STSCI. Une étoile, très lumineuse, au cœur d’une galaxie. Rien d’étonnant, sauf que… L’instant d’avant, elle n’était pas là, et l’instant d’après, si. Les étudiants britanniques Ben Cooke, Tom Wright, Matthew Wilde et Guy Pollack, travaillant sous la houlette du professeur Steve Fossey ont été les premiers, le 21 janvier dernier, à découvrir, avec un télescope d’amateur de 35 cm de diamètre, une supernova dans la galaxie M 82 de la Grande Ourse. Rarissimes, parce que à l’échelle du cosmos local, des supernovae, il n’y en a pas, ou si peu, dans une vie d’astronome… Supernova : explosion d’une étoile. A droite, la supernova de M 82 apparaît, sur cette image prise le 22 janvier 2014. Dans notre galaxie, la Voie lactée, elles se comptent sur les doigts de la main : 1006, 1054, 1181, 1572, 1604… Et c’est tout. Et après ? Serge Brunier
LES SURSAUTS GAMMA Radioactivité Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Pour les articles homonymes, voir Radio. Pictogramme signalant un risque d'irradiation. (☢) « Poudre Tho-Radia, à base de radium et thorium, selon la formule du Dr Alfred Curie... ». La radioactivité, phénomène qui fut découvert en 1896 par Henri Becquerel sur l'uranium et très vite confirmé par Marie Curie pour le radium, est un phénomène physique naturel au cours duquel des noyaux atomiques instables, dits radioisotopes, se transforment spontanément (« désintégration »), en dégageant de l'énergie sous forme de rayonnements divers, en des noyaux atomiques plus stables ayant perdu une partie de leur masse. Les radioisotopes les plus fréquents dans les roches terrestres sont l'isotope 238 de l'uranium (238U), l'isotope 232 du thorium (232Th), et surtout l'isotope 40 du potassium (40K). Un autre radioisotope naturel est le radiocarbone, c'est-à-dire l'isotope 14 du carbone (14C). Histoire[modifier | modifier le code] Section polie de pechblende
Rayon gamma rayons gamma Les rayons gamma, symbolisés par la lettre grecque γ, sont une forme de rayonnement électromagnétique de haute énergie produits par la désintégration γ ou d'autre processus nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) ou subatomique tel que l'annihilation d'une paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) électron-positron. Ils possèdent une longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Les rayons gamma sont plus pénétrants que les rayonnements alpha et les bêta, mais sont moins ionisants. Le blindage contre les rayons gamma requiert des grandes quantités de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Les rayons gamma provenant de retombées radioactives seraient probablement le plus grand danger dans le cas d'une guerre nucléaire. Effet photoélectrique Production de paires
800 étoiles qui ont mystérieusement disparu interrogent les astronomes Elles apparaissent sur les plaques photographiques des années 1950. Mais elles semblent mystérieusement avoir depuis disparues. Ce sont les étoiles que le projet Vasco recherche. Il a identifié 800 candidates. Derrière l'une d'entre elles se cache peut-être un phénomène naturel rare ou... une civilisation extraterrestre avancée. Cela vous intéressera aussi [EN VIDÉO] La pollution lumineuse éteindra-t-elle les étoiles ? Les étoiles ne sont pas comme les diamants ! Et depuis 2017, des astronomes se demandent si certaines étoiles ne disparaissent pas tout simplement. Pour trouver des étoiles parfaitement stables et qui subitement disparaissent complètement -- un comportement qui n'a encore jamais été documenté --, les astronomes comptent d'une part sur les nouveaux instruments capables de cartographier le ciel entier à un rythme élevé. Les chercheurs s'appuient aussi sur des données vieilles de 70 ans. L'enquête a pour l'heure mis en lumière plus de 800 étoiles apparemment « manquantes ».
Rayons gamma : la chose la plus puissante de l’univers pourrait expliquer pourquoi nous sommes seuls dans l’univers (et l’une des 5 grandes extinctions de masse de la Terre) Atlantico : Que sait-on concrètement sur les rayons gamma ? Quels phénomènes en sont à l'origine ? Aurélien Barrau : La lumière est une onde. Cette onde peut avoir différentes énergies. Nos yeux ne sont sensibles qu’à une fraction infime des énergies possibles. L’immense majorité des ondes son invisibles pour nous, bien qu’elles soient tout à fait réelles. On connait aujourd’hui de nombreux objets astrophysiques capables de générer de tels rayons gammas. Par exemple, les pulsars et les quasars. Mais les sources de rayons gammas les plus étranges et les plus fascinantes demeurent sans doute ce qu’on nomme les "sursauts gammas". Des scientifiques ont récemment estimé la probabilité que la Terre ait pu être la cible d'un de ces rayons gamma par le passé. En fait, la Terre est en permanence bombardée par des rayons gammas. Même dans ce cas, l’atmosphère aurait encore joué son rôle et serait parvenue à arrêter les gammas. La question des extinctions de masse est intéressante et importante.