Auteur : jpbaquiast

Le stockage à grande profondeur du gaz carbonique (CO2), le principal gaz à effet de serre, pourrait permettre non seulement de combattre le réchauffement planétaire, mais aussi de prolonger l’exploitation du pétrole de la mer du Nord.

La séquestration géologique du CO₂ est une des solutions pour réduire les émissions de CO₂ industriel. Le principe consiste à capter le CO₂ à son point d’émission (centrale électrique, cimenteries, aciérie …), de le concentrer et le transporter vers un site géologique adéquat pour son stockage.

Pour cela, des technologies pour capturer et stocker le CO₂ sont déjà disponibles. La séquestration géologique est a priori adaptée aux sources importantes de CO₂ qui représentent environ un tiers des émissions en France. Ce mode de séquestration est complémentaire de la séquestration biologique qui est adaptée aux sources d’émissions diffuses (transports, habitat…).

Les réalisations industrielles de séquestration de CO₂ sont à l’heure actuelle très peu nombreuses, quelques projets apparaissant aujourd’hui en liaison avec la production d’hydrocarbures.

C’est le cas de celui du gouvernement néerlandais, qui a retenu à cet effet un projet de Gaz de France (Projet ORC : Offshore Re Injection of CO₂), présenté récemment à l’occasion du démarrage en avril de sa phase pilote.

Le projet de Gaz de France s’inscrit dans une démarche d’étude effectuée par le gouvernement des Pays Bas sur la problématique du CO₂ dans le pays et baptisée CRUST (CO₂ Re-use through Underground STorage).

L’idée est de faire un inventaire des sites de séquestration possibles, d’étudier les aspects légaux et environnementaux et les possibilités de réutilisation du CO₂. Un budget de 13,6 millions d’€ a été alloué par le gouvernement néerlandais pour le démarrage du projet en 2001.

Le projet vise à utiliser une plate-forme de Gaz de France Production Nederland (Proned) pour séquestrer du gaz carbonique par 3500 à 4000 m de profondeur. Le gisement K12B contenait à l’origine 14 milliards de m3 de gaz naturel avec uneteneur en CO₂ de l’ordre de 13 %.

Exploité depuis 1987 le gisement de gaz est presque épuisé aujourd’hui. Le gaz produit est traité sur la plate-forme de production et le CO₂ extrait du gaz naturel est rejeté dans l’atmosphère.

Un objet qui ressemblaiit à une supernova mais des millions de fois plus lumineuse vient d’être observé. Nommé AT2022aedm, il a eu la particularité de s’évanouir sans laisser de traces quelques instants après être apparu.

Les astronomes suggèrent qu’il pourrait s’agir d’un trou noir de taille moyenne « avalant » une étoile.

https://www.space.com/1st-of-its-kind-explosion-luminous-fast-cooler-black-hole-star-destroyer

Que la France doive s’armer ou réarmer face à une menace militaire étrangère présentée comme grandissante n’a pas à être discuté ici. C’est aux experts mlitaires de le dire, et en dernier ressort, au Président de la république de le décider.

Mais se réarmer ne doit pas vouloir dire acheter américain. Dans le plus grand nombre des cas, les industriels et les chantiers français peuvent proposer des solutions techniquement plus efficaces et au même prix, sinon moindre, que leurs concurrents américains. Certes ceux peuvent produire en grande quantité, ce qui apporte des économies d’échelle. Mais en font-ils profiter leurs clients c’est à dire les administrations militaires qui s’approvisionnent auprès d’eux ?

C’est aux gouvernements acheteurs de faire en sorte que leurs fournisseurs leur assure un juste prix, en leur évitant notamment les dépenses techniquement inutiles. Si l’on prend l’exemple français, le porte-avions Charles de Gaulle est aussi adapté aux besoins de la défense du pays que le serait le monstrueux USS Gerald R. Ford américain. Long de 333 mètres, celui-ci pèse 112 000 tonnes et peut contenir jusqu’à 80 avions (11 mars 2025).

Dans le domaine des avions de combat l’on vient d’apprendre que Donald Trump a annoncé la signature d’un contrat avec Boeing pour la fabrication du F-47, destiné à remplacer les F-22 dans l’US Air Force. Selon lui, « rien au monde ne peut rivaliser » avec cet appareil. Le F-47 fait partie du programme NGAD visant à développer un système de guerre en réseau avec des avions de 6e génération et des drones autonomes, en réponse aux avancées technologiques de la Chine et de la Russie dans le domaine aérien.

Ce contrat représente une opportunité importante pour Boeing, qui traverse une période difficile. Il pourrait coûter entre 80 et 300 millions de dollars par appareil, le programme total se chiffrant en dizaines de milliards de dollars.

Nous aimerions savoir pour notre part quel sera le coût du programme analogue confié au français Dassault Aviation, producteur du Rafale. Au cœur de cette future version du Rafale, qui volera jusque dans les années 2060, «l’essor de la connectivité». L’appareil interagira notamment avec des capteurs et des drones accompagnateurs, au sol, en vol et dans l’espace.

Pour sa mission de frappe nucléaire, le Rafale F5 sera équipé de l’ASN4G, le futur missile nucléaire hypersonique français qui doit entrer en service en 2035. Pour le ministre, ces projets concourent à la «crédibilité technologique» de la dissuasion française.

Vladimir Poutine n’affiche pas clairement un tel objectif. Mais ses conseillers militaires ne s’en privent pas. Ansi les médias russes ne cessent de vanter la force nucléaire du Kremlin.

Sur la chaîne de télévision publique Rossiya 1, où la présentatrice Olga Skabeïeva défend avec force «l’opération spéciale» lancée par Vladimir Poutine en Ukraine, certains esprits fantasment ouvertement concernant le déclenchement de l’arme absolue.

Sans aller jusque là, un invité de l’émission de débat politique 60 minutes – la plus regardée de Russie – a commenté jeudi dernier avec enthousiasme l’éventualité d’utiliser contre l’Europe les nouveaux missiles Sarmat depuis l’enclave de Kaliningrad.

Aussi bien est-il possible d’envisager que dans les prochains mois l’armée russe conduise des offensives associant blindés et aviation, mais sans recours au nucléaire même de basse intensité, contre Berlin, Paris et Rome. Londres serait momentanément épargné compte tenu de la difficultés de traverser la Manche.

Les « experts » qui foisonnent sur les plateaux de télévision occidentaux diront que les forces conventionnelles russes sont dans un tel état de délabrement que de telles opérations leur seraient impossibles. Mais il ne faut jamais sous estimer l’adversaire https://fr.pinterest.com/pin/721842646509565908/

En fait, tout dépendrait de la réaction américaine. Selon le US Department of Defense, le total des bases américaines en Europe est de 37, y compris le SHAPE, quartier-général des forces alliées en Europe, basé à Mons en Belgique.

Mais aujourd’hui les relations entre Vladimir Poutine et Donald Trump sont devenues si bonnes que les Russes pourraient avoir les mains libres pour se débarrasser des intérêts européens.

Voir
Après l’Ukraine, la Russie prépare la guerre d’Europe
https://legrandcontinent.eu/fr/2025/02/24/poutine-prepare-la-guerre-deurope/

Après l’Ukraine, la Russie prépare la guerre d’Europe

Après l’Ukraine, la Russie prépare la guerre d’Europe

En 2018 un trou noir supermassif intitulé 1 1827+654ES surprit les astronomes. De relativement inactif, il se transforma en une étoile extrêmement brillante . C’était la première fois que ce phénomène était observé. Il recommença à diminuer par la suite. Mais aujourd’hui, l’équipe du MIT qui avait constaté ce fait ne l’a toujours pas retrouvé en son état initial.

Des oscillations de ce type sont rares concernant les trous noirs, surtout avec cette intensité. De plus l’équipe constata par la suite que le trou noir émettait des rayons X sur un rythme régulier. En 2022, elle observa que ces radiations X fluctuaient de 10%. En 2024 le rythme était retombé à 7,1 minutes.

Voir l’article dont on trouvera ci-dessous les références et le résumé

Un tel phénomène n’avait jamais été observé à ce rythme. Il peut impliquer que des phénomènes physiques non encore étudiés se produisent près de l’horizon des évènements des trous noirs En astrophysique, l’horizon d’un trou noir, ou l’horizon des évènements (event horizon ), représente la frontière d’un trou noir à partir de laquelle la vitesse de libération atteint celle de la lumière. Selon le type de trou noir concerné, la taille et la forme de l’horizon seraient variables.

LISA (Laser interferometer space antenna) qui devrait être mies en orbite en 2030, devrait pouvoir apporter des réponses à cette question

Référence

Submitted on 3 Jan 2025]

Millihertz Oscillations Near the Innermost Orbit of a Supermassive Black Hole

Recent discoveries from time-domain surveys are defying our expectations for how matter accretes onto supermassive black holes (SMBHs). The increased rate of short-timescale, repetitive events around SMBHs, including the newly-discovered quasi-periodic eruptions (QPMegan MastersonEs), are garnering further interest in stellar-mass companions around SMBHs and the progenitors to mHz frequency gravitational wave events. Here we report the discovery of a highly significant mHz Quasi-Periodic Oscillation (QPO) in an actively accreting SMBH, 1ES 1927+654, which underwent a major optical, UV, and X-ray outburst beginning in 2018. The QPO was first detected in 2022 with a roughly 18-minute period, corresponding to coherent motion on scales of less than 10 gravitational radii, much closer to the SMBH than typical QPEs. The period decreased to 7.1 minutes over two years with a decelerating period evolution (P¨>0). This evolution has never been seen in SMBH QPOs or high-frequency QPOs in stellar mass black holes. Models invoking orbital decay of a stellar-mass companion struggle to explain the period evolution without stable mass transfer to offset angular momentum losses, while the lack of a direct analog to stellar mass black hole QPOs means that many instability models cannot explain all of the observed properties of the QPO in 1ES 1927+654. Future X-ray monitoring will test these models, and if it is a stellar-mass orbiter, the Laser Interferometer Space Antenna (LISA) should detect its low-frequency gravitational wave emission.

(or arXiv:2501.01581v1 [astro-ph.HE] for this version)

https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.01581

Une nouvelle espèce de dinosaure a été découverte en Normandie. « Caletodraco cottardi » est un grand carnivore qui vivait il y a 100 millions d’années sur le massif armoricain. Son squelette a été retrouvé dans les falaises de craie de Saint-Jouin-Bruneval, en Seine-Maritime.

C’est une découverte extrêmement rare. En 2021 puis 2023, le paléontologue amateur normand Nicolas Cottard a trouvé deux parties de squelette de dinosaure au pied des falaises de Saint-Jouin-Bruneval, sur la côte d’Albâtre entre Étretat et Le Havre. Il s’agit apparemment d’une nouvelle espèce de carnivore, lointain cousin du Tyrannosaure Rex,

« Caletodraco cottardi » mesurait six mètres et a vécu il y a 100 millions d’années quand la Seine-Maritime était encore sous l’eau, c’est le premier grand dinosaure carnivore de ce typer trouvé sur le continent européen. En août 2024, cette découverte a fait l’objet d’une publication dans la revue scientifique Fossil Studies, par le paléontologue du CNRS Éric Buffetaut.

Cette découverte n’est pas le fruit du hasard, mais des recherches sérieuses et acharnées d’un paléontologue amateur, Nicolas Cottard. En 2021, il découvre la première partie du fossile, dans la falaise de craie de Saint-Jouin-Bruneval, et la suite dans un autre bloc en 2023 : des vertèbres de la queue de l’animal, des os du bassin, ainsi qu’une dent.

C’est un paléontologue amateur très compétent, salue Éric Buffetaut, directeur de recherche émérite en paléontologie au CNRS, à qui les blocs ont été transmis pour étude. Un an après la dernière découverte, en août 2024, Éric Buffetaut a partagé cette découverte dans la revue scientifique Fossil Studies.

« Caletodraco cottardi » était un grand carnivore de six mètres de long, de la famille des Abelisauridés, et plus précisément des Furileusaures ( « lézards à dos raide »), qui sont reconnaissables à leur vertèbres soudées. « Il avait une longue queue et de petits bras, décrit Éric Buffetaut. Comme un Tyrannosaure, ils sont de lointains cousins, sauf que le Caletodraco vivait au Sud, en Amérique du Sud, en Afrique et en Europe, et le T.Rex en Amérique du Nord et en Asie Centrale. Ils ne se sont jamais croisés, alors qu’ils vivaient à la même époque »

Soit il y a un peu moins de 100 millions d’années, au Cénomanien, qui est le premier étage du Crétacé supérieur. Ce qui fait dire au paléontologue que le dinosaure ne vivait pas en Seine-Maritime, car à l’époque, la majorité de la Normandie était sous l’eau, les falaises de la côte d’Albâtre ne sont sorties de terre qu’il y a 100.000 ans.

https://www.mdpi.com/2813-6284/2/3/9

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Pour en savoir plus, voir

Sur les traces du nouveau T. rex: 35 découvertes scientifiques récentes racontent une autre histoire des dinosaures

Thierry Olivaux, Annapaola Del Nevo

• 09/10/2023

Saviez-vous que les dinosaures vivaient partout sur la Terre, de l’Alaska à l’Antarctique ? Que loin d’être des « reptiles stupides », certains étaient des animaux communautaires capables de vivre en meute, de communiquer ou de prodiguer des soins parentaux ?

À l’aide d’exemples choisis parmi les découvertes et interprétations les plus récentes, cet ouvrage fait revivre, sous nos yeux, un monde disparu. Il raconte le travail passionnant des chercheurs du monde entier, qui, grâce aux nouvelles techniques mises à leur disposition (géochimie, synchrotron, intelligence artificielle…), puisent de nouvelles informations précieuses sur les fossiles et dévoilent ainsi une autre histoire des dinosaures, loin des représentations fantasmées.

On nomme Internet quantique un réseau d’ordinateurs quantiques qui, un jour, enverront, traiteront et recevront des informations codées dans des états quantiques . L’Internet quantique ne remplacera pas l’Internet moderne ou « classique » ; il offrira plutôt de nouvelles fonctionnalités telles que la cryptographie quantique et le cloud computing quantique.

Bien que les implications complètes de l’Internet quantique ne soient pas connues avant un certain temps, plusieurs applications ont été théorisées et certaines, comme la distribution quantique de clés, sont déjà utilisées. On ne sait pas encore quand un Internet quantique mondial à grande échelle sera déployé, mais les chercheurs estiment que des réseaux quantiques interétatiques seront établis aux États-Unis dans les 10 à 15 prochaines années.

Cela sera particulièrement utile pour les problèmes impliquant de nombreuses variables, comme l’analyse des risques financiers, le cryptage des données et l’étude des propriétés des matériaux. 

Les chercheurs doutent que les particuliers possèdent des ordinateurs quantiques personnels dans un avenir proche. Ils seront plutôt hébergés dans des établissements universitaires et des entreprises privées, où ils seront accessibles via un service cloud.

Comment fonctionne l’Internet quantique ?

Les ordinateurs quantiques utilisent des unités d’information fondamentales similaires aux bits utilisés en informatique classique. On les appelle « qubits ».

Cependant, contrairement aux bits informatiques conventionnels, qui transmettent l’information sous la forme d’un 0 ou d’un 1, les qubits transmettent l’information via une combinaison d’états quantiques, qui sont des conditions uniques que l’on ne trouve qu’à l’échelle subatomique.

Par exemple, un état quantique qui pourrait être utilisé pour coder l’information est une propriété appelée « spin », qui correspond au moment angulaire intrinsèque d’un électron. Le spin peut être comparé à une minuscule aiguille de boussole pointant vers le haut ou vers le bas. Les chercheurs peuvent manipuler cette aiguille pour coder l’information dans les électrons eux-mêmes, comme ils le feraient avec des bits classiques ; mais dans ce cas, l’information est codée dans une combinaison d’états possibles. Les qubits ne sont pas 0 ou 1, mais les deux et aucun des deux, dans un phénomène quantique appelé superposition.  

Cela permet aux ordinateurs quantiques de traiter l’information d’une manière totalement différente de leurs homologues conventionnels, et donc de résoudre certains types de problèmes qui demanderaient des décennies même aux plus grands supercalculateurs. Il s’agit de problèmes tels que la factorisation de grands nombres ou la résolution de calculs logistiques complexes (voir le problème du voyageur de commerce ). Les ordinateurs quantiques seraient particulièrement utiles pour la cryptographie, ainsi que pour la découverte de nouveaux types de médicaments ou de nouveaux matériaux pour les cellules solaires, les batteries ou d’autres technologies.

Nous ne développeront pas ce point ici ? Disons simplement que les applications militaires seront de plus en plus nombreuses

Mais pour exploiter ce potentiel, un ordinateur quantique doit être capable de traiter un grand nombre de qubits – plus que ce que peut gérer une seule machine actuellement. Auss plusieurs ordinateurs quantiques pourront être interconnectés via l’Internet quantique. Leur puissance de calcul seront mutualisées, créant ainsi un système bien plus performant.  

Plusieurs types de qubits sont en cours de développement, chacun présentant des avantages et des inconvénients spécifiques. Les qubits les plus couramment étudiés aujourd’hui sont les boîtes quantiques, les pièges à ions, les circuits supraconducteurs et les qubits à spin défectueux.

Pour exploiter ce potentiel, un ordinateur quantique doit être capable de traiter un grand nombre de qubits – plus que ce que peut gérer une seule machine actuellement. Mais plusieurs ordinateurs quantiques pourront être interconnectés via l’Internet quantique. Leur puissance de calcul seront mutualisées, créant ainsi un système bien plus performant.  

Plusieurs types de qubits sont en cours de développement, chacun présentant des avantages et des inconvénients spécifiques. Les qubits les plus couramment étudiés aujourd’hui sont les boîtes quantiques, les pièges à ions, les circuits supraconducteurs et les qubits à spin défectueux. Pour exploiter ce potentiel, un ordinateur quantique doit être capable de traiter un grand nombre de qubits – plus que ce que peut gérer une seule machine actuellement. Mais plusieurs ordinateurs quantiques pourront être interconnectés via l’Internet quantique/ Leur puissance de calcul seront mutualisées, créant ainsi un système bien plus performant.  

Plusieurs types de qubits sont en cours de développement, chacun présentant des avantages et des inconvénients spécifiques. Les qubits les plus couramment étudiés aujourd’hui sont les boîtes quantiques, les pièges à ions, les circuits supraconducteurs et les qubits à spin défectueux.

Comme pour de nombreuses avancées scientifiques, nous ne comprendrons pas tout ce que l’Internet quantique peut faire tant qu’il ne sera pas pleinement développé.

Il y a 60 ans, peu de gens auraient pu imaginer qu’une poignée d’ordinateurs interconnectés donnerait un jour naissance au vaste paysage numérique que nous connaissons aujourd’hui. L’Internet quantique présente une inconnue similaire, mais plusieurs applications ont été théorisées et certaines ont déjà été démontrées.

« L’Internet quantique représente un changement radical dans notre façon de concevoir la communication mondiale sécurisée », a déclaré David Awschalom, professeur Liew Family en génie moléculaire et physique à l’Université de Chicago, directeur du Chicago Quantum Exchange et directeur de Q-NEXT, un centre d’information quantique du Département de l’énergie à Argonne. « La création d’un réseau intriqué d’ordinateurs quantiques nous permettrait d’envoyer des messages chiffrés inviolables, de maintenir une synchronisation parfaite de la technologie sur de longues distances grâce aux horloges quantiques et de résoudre des problèmes complexes qu’un ordinateur quantique seul pourrait peiner à résoudre – et ce ne sont là que quelques-unes des applications que nous connaissons actuellement. L’avenir nous réserve probablement des découvertes surprenantes grâce aux réseaux quantiques. »

À quelle distance de temps se trouve l’Internet quantique ?

À ce jour, personne n’a réussi à créer un réseau quantique durable à grande échelle, mais des avancées majeures ont été réalisées.

En 2017, des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Chine ont utilisé des lasers pour transmettre avec succès des photons intriqués entre un satellite en orbite et des stations terrestres situées à plus de 1 100 kilomètres en dessous. L’expérience a démontré la possibilité d’utiliser des satellites pour former un réseau quantique, mais le système n’a pu récupérer qu’un photon sur 6 millions, ce qui est insuffisant pour assurer une communication fiable.

Note 1

« L’Internet quantique représente un changement radical dans notre façon de concevoir la communication mondiale sécurisée », a déclaré David Awschalom, professeur Liew Family en génie moléculaire et physique à l’Université de Chicago, directeur du Chicago Quantum Exchange et directeur de Q-NEXT, un centre d’information quantique du Département de l’énergie à Argonne. « La création d’un réseau intriqué d’ordinateurs quantiques nous permettrait d’envoyer des messages chiffrés inviolables, de maintenir une synchronisation parfaite de la technologie sur de longues distances grâce aux horloges quantiques et de résoudre des problèmes complexes qu’un ordinateur quantique seul pourrait peiner à résoudre – et ce ne sont là que quelques-unes des applications que nous connaissons actuellement. L’avenir nous réserve probablement des découvertes surprenantes et marquantes grâce aux réseaux quantiques. »

Note 2

A small quantum satellite created a secure link between ground stations in China and South Africa, sharing quantum-encrypted data over a record distance of 12,900 kilometres. Similar microsatellites could become part of a future quantum internet.

The record-breaking feat, which occurred in October 2024, was also notable for its use of a satellite with a small, light payload – a crucial consideration for space launches. The miniaturised equipment aboard the Jinan-1 microsatellite weighed just 23 kilograms, about 10 times less than the payload of a previous experimen

Petite quantum satellites like the Jinan-1 enable “the possibility to launch many satellites in one shot with the same space launcher, similar to what SpaceX is doing with Starlink for the internet,” says Laurent de Forges de Parny at Thales Alenia Space, a space technology company headquartered in France.

In this experiment, researchers used the quantum states of photons to produce secret keys for encrypting and decrypting data. The keys were used to encode images– and then transmitted between the Jinan-1 satellite and various ground stations using lasers and telescopes. The research team, led by Jianwei Pan at the University of Science and Technology of China, performed this quantum key distribution process 20 times, including the record-setting 12,900-kilometre test.

This showcase for quantum technology has its limits. The Jinan-1 satellite “seems optimised for quantum key distribution, and is not going to perform more general quantum communication tasks like teleportation, or entanglement distribution,” says Alexander Ling at the National University of Singapore. Nevertheless, Ling, praising the demonstration, says it could become part of real communication networks within the next decade.

Un neutrino de très haute énergie a été détecté en Méditerranée par le télescope de la collaboration internationale KM3NeT. Cette découverte qui a fait la couverture de Nature (cf lien ci-dessous) marque une avancée significative dans la compréhension des phénomènes énergétiques extrêmes de l’Univers et bouscule les modèles astrophysiques actuels.

Ces travaux sont issus de la collaboration scientifique KM3NeT qui réunit 350 scientifiques issus de 68 laboratoires à travers le monde dont une forte contribution française :

• Centre de physique des particules de Marseille (Aix-Marseille Université/CNRS),
• Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (CNRS/Université de Strasbourg),
• Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (CNRS/IMT Atlantique – Institut Mines-Télécom /Nantes Université),
• Laboratoire astroparticule et cosmologie (CNRS/Université Paris Cité)
• Laboratoire univers et particules de Montpellier (CNRS/Université de Montpellier)
• Laboratoire de physique corpusculaire – Caen (CNRS/ENSICAEN/Université de Caen Normandie)
• Centre de calcul de l’IN2P3 (CNRS) 

Les neutrinos sont des particules élémentaires qui trouvent leur place à côté des électrons, protons et neutrons formant la matière ordinaire. Ils sont essentiels pour comprendre les comportements réciproques des particules mais ils n’interagissent pratiquement pas avec le reste de la matière. On parle de particules fantômes. Elles nous assaillent et nous traversent de toutes parts sans que nous en ressentions la moindre sensation; en conséquence, ils sont très difficiles à détecter.

Malgré tout, leur connaissance a fortement progressé depuis l’ hypothèse de leur existence par le physicien Wolfgang Pauli .On est en mesure aujourd’hui de précisér leurs attributs. On comprend pourquoi ces particules semblent vivre dans un monde parallèle, Le problème de leur masse a été résolu, leur octroyant un rôle primordial au niveau de l’Univers profond .

Particules pratiquement invisibles, ils permettent de saisir une information venant de phénomènes cachés Ils révèlent les détails des processus intervenant au cœur du Soleil, ils écoutent la combustion à l’intérieur des réacteurs nucléaires.

Malgré tout, leur connaissance a fortement progressé depuis l’hypothèse de leur existence par le physicien Wolfgang Pauli . On mesure aujourd’hui précisément leurs attributs. On comprend pourquoi ces particules semblent vivre dans un monde parallèle. Le problème de leur masse a été résolu, leur octroyant un rôle primordial au niveau de l’Univers global. Mais cela a un prix et la détection de ces particules relève du tour de force.

Jusqu’en 1930, il semblait que les trois objets élémentaires connus à l’époque, proton, neutron et électron, suffisaient pour expliquer tous les formes de la matière puisqu’ils permettaient de construire l’ensemble des éléments naturels, depuis l’hydrogène jusqu’aux atomes lourds.

Mais comme souvent en recherche, une apparente anomalie exigea alors de réviser ce point de vue : de l’énergie semblait disparaître dans les désintégrations de certains éléments naturels qui émettent spontanément un électron. Or l’énergie se conserve toujours. Potentielle ; cinétique ou calorique, l’énergie se transforme sans se perdre.

Pourtant, dans la désintégration appelée « Bêta », l’énergie emportée par l’électron détecté s’avérait variable. Le dilemme dura plusieurs années jusqu’à ce que Wolfgang Pauli, dans une lettre de décembre 1930 restée fameuse, suggérât l’existence d’une nouvelle particule, émise en même temps que l’électron et qui s’échappe sans laisser de trace.

Ce n’était qu’une solution « désespérée » selon son inventeur. Mais l’idée, a priori téméraire, expliquait si bien les résultats expérimentaux qu’elle fut rapidement acceptée. Dès 1933, Enrico Fermi écrivit la théorie sous-jacente ; il développa la phénoménologie d’un nouveau type de force, l’interaction dite faible, longtemps appelée interaction de Fermi. C’est lui qui baptisa l’objet encore hypothétique « neutrino », petit neutre en italien, symbolisé par la lettre grecque nu. Ainsi la force faible prenait toute sa place à côté des forces forte et électromagnétique, sans oublier la gravitation à grande échelle.

Ne subissant que la force faible, le neutrino est une particule très spéciale. Mais cette originalité a un corollaire gênant : elle explique sa faible probabilité d’interaction et donc la difficulté de sa mise en évidence. Heureusement pour les chercheurs, le neutrino n’est pas une particule absolument indétectable, sinon son existence serait demeurée une pure spéculation. Mais subissant la seule interaction faible, cela implique que la très improbable détection doit bénéficier de sources très abondantes ainsi que de détecteurs très massifs.D’où le fait qu’il fallut attendre 1956 pour compter expérimentalement une poignée de neutrinos au voisinage d’un réacteur nucléaire.

La détection des neutrinos pose un problème en conséquence de la rareté des événements engendrés. Heureusement les émetteurs sont en général très généreux. Un réacteur nucléaire EdF produit quelque 1 021 neutrinos chaque seconde ; une supernova en émet 1 058 en une dizaine de secondes, le Soleil déverse chaque seconde 60 milliards de neutrinos sur chaque cm² de surface de la Terre, et ceci de jour comme de nuit puisque, pendant la nuit, ils nous arrivent par le bas, la Terre entière étant transparente aux neutrinos.

Dans les accélérateurs modernes, une machine fournt des salves de quelque 110 neutrinos traversant un détecteur toutes les quelques secondes. Pourtant, pour en arrêter quelques-uns, les dispositifs doivent être à la fois très élaborés et de grandes dimensions. C’est le cas de SuperKamiokande qui représente l’archétype des détecteurs de neutrinos.

Il s’agit d’un immense réservoir souterrain (pour être à l’abri du rayonnement cosmique) contenant 50 kilotonnes d’eau purifiée, soit sept fois le poids de la Tour Eiffel. De forme cylindrique, il mesure 40 mètres de haut et 40 mètres de diamètre, un immeuble de quinze étages pourrait s’y loger.

Des « yeux » tapissent les parois intérieures du cylindre. Ces yeux sont des capteurs de lumière très sensibles. l’appareillage en compte 11 000. En effet, quand un neutrino interagit dans l’eau de la cuve, les particules chargées laissent une évanescente trace lumineuse de couleur bleutée qu’il s’agit de détecter au plus vite.

Comment des particules si légères et aux interactions si rares peuvent-elles influencer l’évolution de l’Univers ?

La réponse est dans leur nombre. Il existe plusieurs milliards de fois plus de neutrinos que d’électrons ou de protons, à tel point que leur masse totale égale celle de toutes les étoiles emplissant le firmament.

Parmi les nombreux producteurs de neutrinos, Soleil, réacteurs, accélérateurs, atmosphère, l’émetteur le plus puissant est resté le Big Bang. Les neutrinos sont l’un des ingrédients pour comprendre la cohérence existant entre les particules, ils sont donc obligatoires pour suivre les phases successives qui se sont déroulées à la naissance de l’Univers. Sans neutrinos, le Big Bang n’aurait pas pu se produire. On évalue la densité des neutrinos rescapés de l’explosion originelle à 300 dans chaque cm³ de l’espace. Ces neutrinos dits cosmologiques ont la même source que les photons du fond cosmologique qui montent à 400 dans chaque cm³. Or le fond cosmologique est aujourd’hui bien connu.

Ceperndant leur détection est un défi qui le restera pour les physiciens pendant encore des décennies. Leur détection permettrait d’obtenir une image unique du monde à l’âge d’une seconde, alors que le fond de photons ne renseigne que sur un Univers déjà âgé de 370 000 ans, quand photons et matière se sont découplés.

On sait aujourd’hui que les neutrinos ont une masse, et ce résultat clôt une longue interrogation qui a débuté dès l’hypothèse du premier neutrino. Les masses trouvées semblent dérisoires comparées à celles affectant les autres particules de matière. Pourtant, elles suffisent pour arriver au très surprenant résultat que les neutrinos contribuent autant que les dix mille milliards de milliards d’étoiles à l’équilibre de l’Univers entier.

Questions en suspens

* Qu’est devenu l’antimatière ? En effet notre Univers a débuté par une soupe très chaude où matière et antimatière étaient présentes à égalité. Or l’antimatière a complètement disparu, sauf pour les neutrinos et antineutrinos présents à égalité.

* Une autre question se pose sur la nature intime des neutrinos : sont-ils leur propre antiparticule comme suggéré par le modèle inventé par Majorana dès les années 1935 et resté toujours sans solution ? Là aussi des recherches sont en cours.

* Les neutrinos subissent-ils les interactions électromagnétiques ? Bien que sans charge électrique, cela est permis par la théorie.

* Existent-ils d’autres formes de neutrinos ? On sait que les trois types bien étudiés sont au complet, mais on parle de neutrinos stériles qui seraient encore plus évanescents que les neutrinos connus. De tels objets sont proposés par certains théoriciens pour expliquer la masse sombre à l’œuvre dans l’Univers.

* Un autre axe très actif de recherche consiste à développer une nouvelle astronomie en sondant le ciel pour y découvrir des émetteurs neutriniques de très haute énergie. Les premiers signaux venant de sources extragalactiques ont été révélés grâce à un télescope 10 000 fois plus gros que SuperKamiokande construit dans la glace du Pôle Sud, et ce n’est qu’un début.

Il y a encore beaucoup de travail pour les physiciens des neutrinos, ils auront bien des motifs pour se rencontrer à nouveau, sans même aborder le thème de la détection des neutrinos cosmologiques qui reste le Saint Graal des chercheurs. Leur détection révélerait le Big Bang peu après son apparition. Mais il faudra encore attendre bien des réunions biennales avant d’annoncer la moindre hypothèse quant à la résolution de cet emblématique problème.

Merci pour ce qui précède à The Conversation https://theconversation.com/a-la-recherche-des-neutrinos-ces-particules-fantomes-97301

Référence

nature

Article

• Published: 12 February 2025

Observation of an ultra-high-energy cosmic neutrino with KM3NeT

• The KM3NeT Collaboration

Nature volume 638, pages 376–382 (2025)

Abstract

The detection of cosmic neutrinos with energies above a teraelectronvolt (TeV) offers a unique exploration into astrophysical phenomena^1,2,3. Electrically neutral and interacting only by means of the weak interaction, neutrinos are not deflected by magnetic fields and are rarely absorbed by interstellar matter: their direction indicates that their cosmic origin might be from the farthest reaches of the Universe. High-energy neutrinos can be produced when ultra-relativistic cosmic-ray protons or nuclei interact with other matter or photons, and their observation could be a signature of these processes. Here we report an exceptionally high-energy event observed by KM3NeT, the deep-sea neutrino telescope in the Mediterranean Sea⁴, which we associate with a cosmic neutrino detection. We detect a muon with an estimated energy of peta electronvolts (PeV). In light of its enormous energy and near-horizontal direction, the muon most probably originated from the interaction of a neutrino of even higher energy in the vicinity of the detector. The cosmic neutrino energy spectrum measured up to now falls steeply with energy. However, the energy of this event is much larger than that of any neutrino detected so far. This suggests that the neutrino may have originated in a different cosmic accelerator than the lower-energy neutrinos, or this may be the first detection of a cosmogenic neutrino, resulting from the interactions of ultra-high-energy cosmic rays with background photons in the Universe.

Le dernier ancêtre commun universel (LUCA, pour last universal common ancestor) est le plus récent organisme dont sont issues toutes les espèces vivant actuellement sur la Terre

LUCA aurait vécu il y a 3,3 à 4,2 milliards d’années. Il ne doit pas être confondu avec le premier organisme vivant. C’était un organisme assez complexe, déjà issu d’une longue évolution marquée par la sélection naturelle.

L’hypothèse conduisant à ce concept de LUCA est que tous les êtres vivants sont issus d’une même lignée divergente d’ancêtres communs, remontant jusqu’à l’époque où la seule reproduction était la division cellulaire. Cela implique l’existence dans le passé lointain d’une cellule telle que  au moins deux de ses cellules filles ont un descendant vivant aujourd’hui (autrement, sa seule cellule fille avec une descendance actuelle serait LUCA, le véritable point de divergence du vivant commençant à la génération suivante).

Elles sont ainsi à l’origine des deux premières lignées encore vivantes que sont les bactéries et les archées (ayant elles-mêmes engendré les eucaryotes ultérieurement).

LUCA ne doit donc pas être confondu avec le premier organisme vivant, ni avec l’ancêtre le plus récent de toutes les formes de vie ayant jamais vécu sur Terre (y compris celles aujourd’hui disparues). La complexité des ARN et des protéines qu’il comportait implique qu’il était lui-même issu d’une lignée évolutive plus ancienne, et qu’il cohabitait probablement avec bien d’autres formes de vie qui n’ont pas laissé de descendants actuels.

Source Wikipedia

Selon Philip Donoghue de l’University de Bristol (UK) , il est important aujourd’hui moins de se demander si LUCA avait vraiment existé que de se donner une image holistique de ce qu’il aurait pu être compte-tenu de son patrimoine génétique.

Les gènes que l’on découvre dans toutes les espèces existant aujourd’hui pourraient très bien provenir d’une ligne continue depuis LUCA. En fait, les choses sont plus complexes du fait des mélanges continus qu’ils ont subi à l’intérieur des branches et de branche en branche depuis les origines.

Donoghu et son équipe ont réalisé un modèle complexe de ce qu’étaient les gènes présents dans LUCA. Ils ont obtenu un organisme bien plus sophistiqué que ce qu’on imaginait précédemment.

Ils estiment que 2.600 gènes codant pour des protéines peuvent être identifiés chez LUCA, alors que ce nombre était précédemment estimé à 80. Ils en ont déduit que LUCA vivait probablement autour de 4,2 milliard d’années, très peu après la formation de la Terre il y a 4,5 Milliards d’année et très peu après que la Terre ait subi son dernier bombardement lourd de débris spatiaux, supprimant toute amorce de vie.

Note

To explain how life on Earth began, the big challenge is to identify the molecules and processes that enable non-living chemical systems to become more complex

Because their reconstruction suggests that LUCA had genes for protecting against UV damage, it is most likely that it lived at the surface of the ocean, the researchers think. Other genes suggest LUCA fed on hydrogen, which is in line with previous studies. It may have been part of an ecosystem of other kinds of primitive cells that died out, the team speculates. “I think it’s naive in the extreme to think that LUCA would have existed on its own,” says Donoghue.

“I find this compelling from an evolutionary perspective,” says Greg Fournier at the Massachusetts Institute of Technology. “LUCA is not the beginning of the story of life, but just the last shared ancestor state that we can work backwards to using genome data.”

The results also suggest LUCA had a primitive version of the bacterial defence system known as CRISPR, to fight off viruses. “Even 4.2 billion years ago, our earliest ancestors are fighting off viruses,” says team member Edmund Moody, also at the University of Bristol.

Peering back into the deep past is fraught with uncertainty, and Donoghue is the first to admit that his team may have missed the mark. “It’s almost certainly all wrong,” he says. “What we’re trying to do is push the envelope, and create the first kind of attempt at integrating all of the relevant evidence.”

“It won’t be the last word,” he says. “It won’t even be our last word on this topic, but we think it’s a good start.”

Patrick Forterre at the Pasteur Institute in Paris, France, who came up with the term LUCA, also thinks that the organism was not living in isolation. “But the claim that LUCA was living before the late heavy bombardment 3.9 billion years ago is completely unrealistic for me,” Forterre says. “I am quite sure that their strategy to determine the age and gene content of LUCA has some flaws.”

Journal reference:

Nature Ecology & Evolution DOI: 10.1038/s41559-024-02461-1

Depuis quelques jours, les chancelleries occidentales et jusqu’aux gouvernements mettent en garde leurs opinons publiques.; De même qu’il avait lancé par surprise une campagne militaire pour reconquérir l’Ukraine tentée par un rapprochement avec l’Ouest, Poutine se préparerait à conduire une guerre de haute intensité contre les pays de l’Otan.

Il considérerait que l’Ukraine fait partie de ses frontières naturelles avec l’Ouest et qu’il n’est pas possible pour la Russie de laisser toute puissance militaire que soit s’y installer ne fut que temporairement. En effet, comme l’ont déjà montré quelques échanges de missiles avec l’Ukraine de Volodomir Zelinsky le cœur même de la « vieille Russie ( Россия (Rossiya) est désormais à la portée d’attaques occidentales. Pour éviter le chantage permanent qui en résulterait, il semble que l’Etat-major russe considérerait qu’une guerre préventive russe serait nécessaire.

Mais Moscou disposerait-il des moyens militaires nécessaires Son armée de terre est épuisée par plusieurs années de guerre conventionnelle en Ukraine. Un décret signé par le Président Vladimir Poutine le 25 août 2022, prévoit un effectif de 2 039 758 hommes dont 1 150 628 militaires au 1^er janvier 2023 soit une hausse de 137 000 hommes par rapport à 2022. Le peu que l’on en voit dans les médias occidentaux montre en fait des hommes fatigués, n’ayant qu’une envie, rentrer chez eux ou, au mieux, lasser les drones russes se battre à leur place.

Certes la Russie dispose d’un armement nucléaire conséquent. Les chercheurs du SIPRI estiment que le nombre total d’ogives nucléaires prêtes à l’emploi et déployées s’élève à 9 585, dont environ 8 100, soit 85 %, sont aux mains de la Russie et des États-Unis.. Mais recourir à ces armes serait destructeur, à commencer pour la Russie

Ajoutons que la Russie ne possède pas de satellites efficaces permettant de conduire une guerre d’information aujourd’hui indispensable

Rappel, wikipedia

L’invasion de l’Ukraine par la Russie est un conflit déclenché le 24 février 2022 par ordre du président russe Vladimir Poutine, à partir de la Russie, de la Biélorussie et des territoires ukrainiens occupés par les Russes depuis la guerre russo-ukrainienne de 2014, à savoir la Crimée (annexée par la Russie) et les républiques populaires autoproclamées de Donetsk et de Lougansk.

L’invasion intervient huit ans après le déclenchement de la guerre russo-ukrainienne qui suit l’annexion de la Crimée par la Russie, ainsi que le début de la guerre du Donbass à partir du printemps 2014 ; ces actions sont nées de l’opposition russe au mouvement Euromaïdan de 2013–2014. En 2021, les tensions s’intensifient, dégradant fortement les relations entre l’OTAN et la Russie, d’abord par le renforcement du dispositif militaire russe à la frontière ukrainienne avec la Russie et la Biélorussie ainsi qu’en Crimée sous occupation russe, puis, le 21 février 2022, par la reconnaissance russe de l’indépendance des républiques populaires de Donetsk et de Lougansk, deux zones séparatistes de la région du Donbass, dans l’est de l’Ukraine. Après une incursion des Forces armées russes dans le Donbass, une offensive générale aérienne, maritime et terrestre est déclenchée sur l’ensemble du territoire ukrainien le 24 février.

Malgré la chute de Kherson dans les premiers jours de l’invasion, les Ukrainiens repoussent les offensives russes contre Kyïv, contre Kharkiv et contre le nord. Ils retardent l’avancée des Russes avec les défenses prolongées de Marioupol et de Sievierodonetsk, contrecarrant les projets russes d’une victoire rapide et transformant à terme le conflit en guerre d’usure.