Oph-IRS 48 et son vortex générateur de planètes, selon Pierre Barge

Une illustration d'artiste du disque de transition troué autour de l'étoile du système Oph-IRS 48. On voit en haut à gauche la zone où se situe un piège à poussières, un anticyclone prédit en 1995 par deux chercheurs français qui voulaient comprendre comment des corps rocheux d’une taille supérieure au mètre pouvaient se former dans un disque protoplanétaire. Il s'agissait d'une énigme cosmogonique à l'époque. Aujourd'hui les observations d'Alma semblent bel et bien confirmer la théorie de l’astronome Pierre Barge et son collègue le physicien Joël Sommeria. © Philip J. Armitage, Science

Oph-IRS 48 est un système planétaire en formation situé à environ 390 années-lumière de la Terre dans la constellation d’Ophiuchus. « Oph » se réfère à la constellation Ophiuchus dite du Porteur de serpents, et IRS signifie source infrarouge. On savait son étoile entourée par un disque contenant du gaz et des poussières. Des observations, effectuées au moyen du VLT (Very Large Telescope) de l'ESO, avaient montré un disque percé d'un trou central sans doute créé par une planète invisible dont la masse est estimée à dix fois celle de Jupiter, à moins qu’il ne s’agisse d’une autre étoile.

Une plongée à travers la Voie lactée en direction du système Oph-IRS 48. Alma vient d'y révéler l'existence d'une sorte de piège à poussières tourbillonnant permettant la formation de comètes et de planètes. © Nick Risinger, Alma (ESO-NAOJ-NRAO), YouTube

La mise en service de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) a permis de faire une découverte surprenante qui a donné lieu à la publication d’un article dans la revue Science. Nienke van der Marel, doctorante à l'observatoire de Leyde aux Pays-Bas et l’une des auteures principales de l'article, se rappelle son étonnement et celui de ses collègues lorsque l'instrument a fourni de nouvelles images de Oph-IRS 48 : « Dans un premier temps, la forme de la distribution de poussière révélée par le cliché nous a profondément surpris. En lieu et place de l'anneau que nous nous attendions à voir, nous avons découvert une [forme de] noix de cajou ! Nous avons dû nous convaincre que cette caractéristique était bel et bien réelle, mais le signal fort et la netteté des images d'Alma ne laissaient aucune place au doute concernant cette structure. Puis nous avons compris ce que nous avions découvert ».

Des tourbillons anticycloniques géniteurs de planètes

Selon les astronomes, il ne s’agissait pas moins que de la preuve observationnelle qui faisait jusqu’ici défaut à un modèle avancé en 1995 par Pierre Barge du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (Lam) et Joël Sommeria du Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels de Grenoble (Legi). Ce modèle avance que des tourbillons gazeux géants sont responsables de la capture et du confinement des poussières contenues dans le disque de gaz qui entoure l’étoile, ceci avec une telle efficacité que la formation de comètes et même de planètes deviendrait possible. Il suppose l’existence de tourbillons anticycloniques, les seuls capables de survivre sans être déchirés par la rotation du disque.

  
Voici l'image (couleurs non réelles) du disque de transition que montre Alma autour de Oph-IRS 48. Dans la zone orange se trouvent des grains de poussières de petites tailles, de l'ordre du micron. En vert, on observe des grains de la taille du millimètre. On est donc en présence d'un piège à poussières permettant à celles-ci de croître en taille comme dans la théorie proposée en 1995 par Pierre Barge et Joël Sommeria. L'échelle est donnée par la taille de l'orbite de Neptune en haut à gauche, et par la barre en bas à droite indiquant 60 fois la distance Terre-Soleil, donc 60 unités astronomiques (UA, AU en anglais). © Nienke van der Marel, Alma (ESO-NAOJ-NRAO)

C’est un de ces tourbillons, véritables pièges à poussières, que révéleraient les images d’Alma. Toutefois, comme l'explique Nienke van der Marel : « Il est probable que nous ayons sous les yeux une sorte de fabrique de comètes puisque les conditions sont réunies pour que la taille des particules croisse du millimètre à celle des comètes. La poussière n'est pas susceptible de former de véritables planètes à cette distance de l'étoile. Mais dans un futur proche, Alma sera capable d'observer des pièges à poussières situés à plus grande proximité de leurs étoiles hôtes, là où se produisent de semblables processus. De tels pièges à poussières pourraient véritablement constituer les berceaux de nouvelles planètes ».

L’interview de Pierre Barge (1/2)

Devant l’importance de cette découverte qui marque sans aucun doute le début d’une meilleure compréhension de la formation des planètes, Futura-Sciences a demandé à Pierre Barge de nous parler plus en détails du modèle qu’il avait proposé avec Joël Sommeria et des problèmes qu’il est censé résoudre en cosmogonie.

  
Pierre Barge est astronome adjoint à l'observatoire de Marseille-Provence au sein du Laboratoire d'astrophysique de Marseille (Lam). En 1995, avec Joël Sommeria, il a proposé un scénario de formation planétaire utilisant une analogie avec la tache rouge découverte par Cassini à la surface de Jupiter. En 1994, il s’est aussi lancé dans la préparation de la mission spatiale Corot dont l'objectif  était  la découverte de systèmes exoplanétaires. © Cnes

Futura-Sciences : Pourriez-vous nous expliquer les différents stades des modèles de formation du Système solaire ?

Pierre Barge : Dans les modèles de formation du Système solaire, on a essentiellement deux stades. Le premier est dominé par l’écoulement du gaz autour de l’étoile dans un disque dit protoplanétaire. Ce gaz est parsemé de poussières qui s’agglutinent pour former des planétésimaux, c'est-à-dire des petits corps célestes dont la taille dépasse le kilomètre. La durée de cette phase est mal connue (sans doute 10.000 ans). Elle est suivie par un second stade dominé par les interactions gravitationnelles et qui conduit, en moins de 100.000 ans à la formation d’embryons de planètes ayant la taille de la Lune. Il reste à ces embryons à capturer le gaz environnant, les plus gros d’entre eux conduisant aux planètes gazeuses comme Jupiter ou Saturne. Tout ceci doit être terminé avant la dissipation totale du gaz au bout de quelques millions d’années.

Les énigmes que les observations d’Alma sont en mesure d’aider à résoudre résident-elles au niveau de la phase gravitationnelle  ?

Pierre Barge : Non, car cette phase gravitationnelle est relativement bien comprise. Depuis les travaux de Viktor Safronov et George Wetherill qui ont été des pionniers dans ce domaine, il y a eu de nombreuses études numériques sur cette étape. Elles ont validé certains mécanismes de formation des planètes à partir de collisions entre planétésimaux, et permis de mieux comprendre les interactions entre ces planètes et les réajustements qui se sont opérés ensuite dans le Système solaire (le Grand bombardement tardif par exemple).

  
Viktor Sergueïevitch Safronov (1917-1999) est un célèbre astrophysicien de l'ex-URSS qui a été l'un des principaux pionniers de la théorie de la formation des planètes à partir d'un disque de gaz et de poussière présent autour du Soleil. Sa théorie de la formation du système solaire était basée sur l'accrétion ordonnée de planétésimaux en planètes. © slovari.yandex.ru

C’est la phase disque de gaz et de poussières qui pose le plus de problèmes et qui est la plus mal comprise. Les modèles sont incomplets et pauvrement contraints. Alma devrait nous aider à y voir plus clair, comme le montrent les observations récentes.

  
Une vue de dessus et en coupe du disque de transition du système Oph-IRS 48. Alma observe à grande distance de l'étoile un anneau contenant du monoxyde de carbone (couleur bleu-violet) dans lequel, en bas du schéma, se trouve une zone avec des grains de poussières (dust) de grandes tailles. Il s'agit très probablement d'un anticyclone piégeant les poussières (dust trap) et permettant la formation de comètes et de planètes géantes puisqu'il se trouve à plusieurs dizaines d'unités astronomiques (UA) de l'étoile. Un trou dans le disque de transition signale probablement la présence d'une jeune planète. Plus près de l'étoile il existe peut-être des planètes rocheuses. © Nienke van der Marel, ESO

Quel type de disque Alma a-t-il permis d'observer autour de l’étoile Oph-IRS 48 ?

Pierre Barge : Alma nous montre, dans le cas de Oph-IRS 48, un exemple de ce qu’on appelle un disque de transition, c'est-à-dire un état intermédiaire entre un disque protoplanétaire et un disque de débris à la fin de la phase gravitationnelle. Les observations des disques de transition, et pas seulement celles effectuées avec Alma, nous signalent un trou dans la répartition des poussières autour de l’étoile qui se situe dans les régions centrales. Il est, pour l’instant, difficile de dire quel est le mécanisme responsable du creusement de ce trou. On pense qu’il pourrait être creusé par une ou plusieurs planètes géantes en train de se former dans les régions internes.

La deuxième partie de l'interview de Pierre Barge (2/2) sera publiée prochainement sur Futura-Sciences.

Sclérose en plaques : un composé thérapeutique pour réparer les fibres nerveuses endommagées

10.07.2013

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Une équipe de chercheurs dirigée par Brahim Nait Oumesmar, directeur de recherche Inserm au Centre de recherche du cerveau et de la moelle épinière (CRICM) en collaboration avec l’Université du Luxembourg, vient de découvrir qu’une nouvelle molécule est capable de stimuler la réparation de la myéline détruite dans des modèles expérimentaux de sclérose en plaques. Une avancée publiée dans The Journal of Neuroscience.

La sclérose en plaques (SEP) constitue la cause la plus fréquente d’invalidité neurologique chez le jeune adulte[1]. Cette maladie est caractérisée par des lésions inflammatoires du cerveau, de la moelle épinière et du nerf optique. Elle est considérée comme une maladie auto-immune: chez les personnes atteintes de SEP, leur système de défense est dérégulé. Au lieu de lutter contre les pathogènes extérieurs, le système immunitaire s’attaque à ses propres cellules.

La SEP entraîne la destruction des gaines de myéline qui entourent les neurones et qui facilitent le transport des informations. Des lésions chroniques caractérisées par une perte des fibres nerveuses apparaissent. Bien que les causes de la SEP restent encore inconnues, les traitements actuels visent surtout à moduler la réponse immunitaire, et ont très peu d’impact sur la réparation des gaines de myéline (ou remyélinisation). Trouver des traitements visant à stimuler la remyélinisation est donc un axe de recherche majeur dans la SEP. La remyélinisation pourrait permettre le rétablissement de la conduction nerveuse et prévenir la progression du handicap chez les patients atteints de SEP.

L’équipe de recherche dirigée par Brahim Nait Oumesmar directeur de recherche Inserm au Centre de recherche du cerveau et de la moelle épinière (CRICM) en collaboration avec l’Université du Luxembourg, a identifié une nouvelle molécule de synthèse capable de stimuler la réparation des lésions de la myéline dans des modèles expérimentaux de la SEP.

Cette molécule de synthèse baptisée TFA-12 fait partie d’un dérivé de la vitamine E.

Leurs travaux ont démontré que TFA-12 réduit à la fois la formation de lésions inflammatoires et surtout favorise la réparation des lésions de la myéline.

Ces recherches ont aussi montré que cette molécule stimule la régénération des oligodendrocytes, les cellules à l’origine de la synthèse de myéline dans le système nerveux central. Ces travaux pourraient ainsi permettre le développement de nouvelles stratégies pharmacologiques favorisant la remyélinisation des neurones dans la SEP.

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EXCLUSIF. Un nouveau pas vers l’immortalité ?

<time datetime="2013-07-08T17:47:41" itemprop="dateCreated">Créé le 08-07-2013 à 17h47</time> - <time datetime="2013-07-08T18:30:53" itemprop="dateModified">Mis à jour à 18h30</time>

Par Dominique Nora

La société de biotechnologie française Cellectis annonce lundi une première mondiale : la possibilité de "se faire une sauvegarde génétique pour se réinitialiser un jour".

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Le séisme de Tohoku du 11 mars 2011 a produit des ondes sonores sous-marines indiquant la création d’un tsunami, et même la hauteur de sa vague ! Grâce à cette découverte, un nouveau système d’alerte pourrait voir le jour. La population aurait alors plus de temps pour se mettre à l’abri.

Le 11 mars 2011, un séisme de magnitude 9,0 est survenu au large de la région de Tohoku, au niveau de la fosse océanique du Japon. Trente minutes plus tard, un puissant tsunami s'est abattu sur les côtes nippones, au nord-est de l'île. Le bilan est lourd : 15.800 morts, 2.600 disparus et 6.100 blessés, avec en prime la catastrophe nucléaire de Fukushima. Depuis, des chercheurs de tous horizons essaient de comprendre ce qui s’est passé dans la fosse, au cœur de la zone de subduction. Ils souhaitent notamment savoir comment une rupture géologique survenue en profondeur a pu remonter jusqu’à la surface de la croûte océanique, puis générer la poussée verticale qui a donné naissance à la vague.

Eric Dunham et Jeremy Kozdon, du Center for Computational Earth and Environmental Science (CEES) de Stanford (États-Unis), ont cherché des réponses en développant un modèle à haute résolution. Il intègre les caractéristiques géologiques de la fosse du Japon, et simule la propagation des ondes sismiques dans la croûte terrestre. Les deux scientifiques ont testé différents scénarios, jusqu’à ce que leur programme fournisse des données similaires à celles récoltées sur le terrain après le drame, notamment en ce qui concerne la montée du plancher océanique (la hauteur de la vague étant directement proportionnelle à ce mouvement). Cependant, ils ne se sont pas arrêtés là, puisque leur modèle a aussi recréé les ondes sonores émises dans l’eau le 11 mars 2011.

Leurs résultats ont été publiés dans le Bulletin of the Seismological Society of America (BSSA). Dans l’article, nous apprenons, entre autres, que le séisme de Tohoku a généré des ondes sonores trahissant la formation d’un tsunami et la hauteur de sa vague. L’existence d’un système d’alerte pouvant les détecter aurait sauvé de nombreuses vies.

Comment se forme un tsunami ? Quel est le fonctionnement du système d'alerte Dart ? Pour le savoir, parcourez l'animation. © Idé

L’amplitude du son liée à la hauteur de la vague

Les mouvements géologiques qui aboutissent à des déplacements de surface émettraient des ondes sonores de plus grande amplitude que les autres. Par ailleurs, l’importance de ce paramètre serait directement corrélée à la hauteur de la vague générée. Enfin, il faut savoir que ces sons se propagent dix fois plus rapidement que les tsunamis. Dans le cas du Japon, s’il avait existé un système pouvant les détecter sur la côte, la population aurait été prévenue du danger 15 à 20 minutes avant son arrivée.

Dans cette étude, le modèle a uniquement fourni des informations utilisables aux abords de la fosse du Japon, car la signature acoustique recherchée dépend notamment de la géologie du site surveillé. Cependant, de nouvelles simulations pourraient être lancées pour définir la nature des signaux annonciateurs pour d’autres régions « tsunamigéniques », et ainsi améliorer leurs systèmes d’alerte. Actuellement, les tsunamis sont notamment détectés par des balises flottantes qui réagissent uniquement au passage de la vague.

La découverte de signature acoustique est importante, mais elle ne sert à rien tant qu’un réseau d’hydrophones adéquat n’aura pas été mis en place. Mais à ce niveau-là, c’est aux autorités d’intervenir.

AFP - Le génome du canard colvert, à l'origine de la plupart des canards domestiques, a été décrypté et son analyse pourrait permettre de mieux connaître ses mécanismes de défense contre les virus de la grippe aviaire, a annoncé dimanche une équipe internationale de chercheurs.

Avec le poulet, le canard constitue l'une des principales sources de viande, d'oeufs et de plumes pour l'économie mondiale. Mais il est aussi le premier réservoir naturel pour les virus de la grippe aviaire (grippe A).

La plupart du temps, ces souches de grippe A restent relativement inoffensives pour le canard. Mais l'équilibre très ancien entre le volatile hôte et la grippe aviaire a été rompu au cours des dernières années avec l'émergence des virus de type H5N1. Des souches de ce virus ont provoqué des épizooties parmi les oiseaux de plus de 60 pays, avec plus de 600 cas d'infection humaine constatés à ce jour et un taux de mortalité de 59% chez l'homme.

Plus récemment, d'autres virus de grippe aviaire (H9N2, H7N2 et le dernier en date H7N9) ont également infecté des humains, principalement en Asie.

En séquençant le génome du colvert (Anas platyrhynchos), les chercheurs se sont particulièrement concentrés sur les gènes liés à l'immunité pour les comparer avec ceux des trois autres espèces d'oiseau dont l'ADN est déjà connu: le poulet, la dinde et le diamant mandarin, un petit passereau australien.

Le répertoire génétique immunitaire du canard est globalement "similaire" à celui du poulet et du diamant mandarin mais "il comporte aussi des gènes qui ne sont pas présents dans les trois autres espèces", écrivent les auteurs dans leur étude, publiée par la revue britannique Nature genetics.

En outre, le canard est doté de certains de ces gènes en double exemplaire, contrairement au poulet. Cela pourrait expliquer pourquoi son système immunitaire réagit mieux que celui d'autres oiseaux face à la grippe aviaire, suggèrent les chercheurs.