Sciences dessus dessous

Archive, septembre 2011

Jeudi 29 septembre 2011 | Mise en ligne à 11h34 | Commenter Commentaires (18)

La gravité décale la lumière vers le rouge

La gravité des amas de galaxies, ces régions aux dimensions absurdes regroupant plusieurs milliers de galaxies comme la nôtre, est tellement forte qu’elle décale vers le rouge la lumière qui en sort, vient de démontrer une équipe danoise, prouvant au passage, encore une fois, qu’Albert Einstein avait raison sur beaucoup de choses. L’étude vient de paraître dans Nature.

La lumière n’est pas directement affectée par la gravité, puisqu’elle n’a pas de masse. Mais la théorie de la relativité générale explique l’attraction gravitationnelle par le fait que toute masse courbe l’espace-temps autour d’elle. Plus ladite masse est grande, plus elle «tord» l’espace-temps autour d’elle, et plus sa gravité est forte. Cette courbure n’«attire» pas les photons à proprement parler, mais on sait depuis longtemps qu’elle peut les faire dévier : une expérience célèbre du début du XX<sup>e</sup> siècle a par exemple montré que, pendant une éclipse totale, les étoiles que l’on voit autour du Soleil ne sont pas au bon endroit, leur lumière étant déviée par «Galarneau». En outre, autour des trous noirs, cette courbure est si forte qu’elle se replie sur elle-même, ce qui explique pourquoi aucune lumière ne peut s’en échapper.

Dans un amas de galaxies, la densité de la matière est loin de suffire pour retenir la lumière prisonnière, mais celle-ci doit tout de même faire un «petit effort», en quelque sorte, pour s’extirper du champ gravitationnel, prédit la relativité générale. Et comme les particules sans masse comme les photons ne peuvent tout simplement pas se déplacer à une autre vitesse que celle de la lumière — c’est là une autre conséquence de la relativité d’Einstein — il s’ensuit que la gravité doit faire perdre de l’énergie aux photons d’une autre manière qu’en les ralentissant : leur longueur d’onde s’allonge. On parle alors de «décalage vers le rouge», cette couleur étant la plus grande longueur d’onde que nos yeux sont capables de voir (autour de 750 nanomètres, contre environ 400 nm pour le violet, la plus courte que l’œil humain perçoive).

Le hic, c’est que le décalage vers le rouge d’origine gravitationnelle n’a qu’un très, très faible effet. Si faible, en fait, qu’il n’avait jamais été observé ailleurs qu’en laboratoire,m et jamais à des échelles cosmologiques, explique ce compte-rendu de Science. Jusqu’à ce que l’astrophysicien Radek Wojtak, de l’Université de Copenhague, et son équipe examinent une montagne de données sur quelque 8000 amas de galaxies. En comparant les longueurs d’onde provenant du centre de ces amas, où la densité et la gravité sont les plus grandes, avec la lumière émanant de leurs franges, les chercheurs ont établi que les photons du centre étaient bel et bien décalés vers le rouge.

Et, plus fascinant encore, les décalages observés correspondent aussi aux quantités de matière sombre prévues par les calculs de gravité — qui sont à peu près la seule manière de détecter de la matière sombre, autrement invisible et impalpable.

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Mardi 27 septembre 2011 | Mise en ligne à 13h49 | Commenter Commentaires (9)

L’Observatoire du Mont-Mégantic «récidive»

Image de la nébuleuse des dentelles du Cygne prise par l'interféromètre SpIOMM, le prototype de SITELLE. La couleur indique la vitesse des gaz par rapport à la Terre : en bleu, ceux qui se rapprochent ; en rouge, ceux qui s'éloignent. Le graphique montre le spectre de deux pixels (l'écart s'explique par l'effet Doppler). Image fournie par Laurent Drissen.

Image de la nébuleuse des dentelles du Cygne prise par l'interféromètre SpIOMM, le prototype de SITELLE. La couleur indique la vitesse des gaz par rapport à la Terre : en bleu, ceux qui se rapprochent ; en rouge, ceux qui s'éloignent. Le graphique montre le spectre de deux pixels (l'écart s'explique par l'effet Doppler). Image fournie par Laurent Drissen.

Après la caméra ultrasensible mise au point en 2009 par le doctorant en astrophysique Olivier Daigle et dont la NASA s’est empressée d’acheter un exemplaire, voilà qu’une autre belle innovation développée à l’Observatoire du Mont-Mégantic (OMM) s’apprête, en quelque sorte, à sortir du nid pour prendre son envol.

Le bureau de Québec de la firme ABB a fait savoir hier qu’il avait décroché un contrat de 2,3 millions $ pour la fabrication d’un interféromètre qui sera installé sur le télescope Canada-France-Hawaï, situé à 4000 mètres d’altitude sur le mont Mauna Kea, à Hawaï. L’appareil nommé SITELLE (pour Spectromètre Imageur à Transformée de Fourier pour l’Étude en Long et Large des raies d’Émission) sera une «version 2.0» du prototype développé en 2007 à l’OMM par Frédéric Grandmont (maintenant à l’emploi d’ABB) lors de son doctorat en astrophysique à l’Université Laval — sous la direction du professeur Laurent Drissen, dont le groupe de recherche finance le nouveau projet.

L’instrument résoudra un dilemme cornélien auquel sont souvent confrontés les astronomes : choisir entre obtenir une image d’une assez grande partie du ciel, mais sans connaître le spectre (soit le détails des différentes longueurs d’onde) émis par les sources de lumière ; ou alors obtenir l’information spectrale, mais seulement sur une très petite partie du ciel. L’interféromètre de M. Grandmont, en plus d’être adapté aux conditions d’un télescope, permettra de faire les deux en même temps. Il prendra 4 millions de pixels à la fois, ce qui n’a rien de bien extraordinaire en soi, mais pour chacun de ces pixels, il fournira aussi le détail du spectre.

Cela fera sauver beaucoup, beaucoup de temps aux chercheurs qui utilisent le CFH, qui sera le premier télescope à être doté d’un tel système. Mais par-dessus tout, m’expliquait hier M. Drissen, cela va ouvrir de nouvelles possibilités de recherche sur les objets étendus comme les galaxies ou les nébuleuses, dont on pourra étudier les gradients de vitesse, de densité, de température et de composition chimique — chose qui était très difficile quand on ne pouvait avoir le spectre que d’un point très précis de l’espace.

Plus de détails dans mon papier paru ce matin dans Le Soleil.

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Mardi 27 septembre 2011 | Mise en ligne à 9h34 | Commenter Commentaires (3)

Opioïdes : qu’est-ce qui nous fait tant souffrir ?

En Amérique du Nord, la consommation d’opioïdes, ces antidouleurs dont les effets s’apparentent à ceux de l’héroïne a commencé à grimper en flèche dans les années 90. Et la tendance est loin de s’être résorbée au Canada : d’après une étude de l’Université Simon Fraser publiée cet été dans la revue Pharmacoepidemiology and Drug Safety, les prescriptions d’opioïdes forts ont crû de pas moins de 42 % de 2005 à 2010 — la consommation d’opioïdes «légers», soit essentiellement les dérivés de la codéïne, demeurant pour sa part stable.

Le Québec en prescrit nettement moins que les autres provinces, mais on y constate la même tendance à la hausse : + 44 % en cinq ans. Plus de détails dans mon papier paru ce matin dans Le Soleil.

La hausse en elle-même est intéressante à expliquer : anciens tabous qui sont tombés dans les milieux médicaux, meilleure connaissance des façons de prescrire pour éviter les effets secondaires et la dépendance, prise de conscience des problèmes qui surviennent quand on ne soulage pas la douleur… Mais ce qu’il y a de particulièrement intriguant dans cette histoire, c’est que les écarts entre provinces sont apparemment très difficiles à expliquer, d’après les auteurs de l’article.

J’ai parlé à plusieurs spécialistes qui y sont allés d’hypothèses diverses, comme celle d’un meilleur système de surveillance de la fraude au Québec — le marché noir pour ces pilules est très fort, à ce qu’on dit. Étonnamment, tous ces gens ont évoqué la possibilité que la culture y soit pour quelque chose, puisque le rapport à la douleur est très lié à la culture. Mais à peu près personne n’a voulu aller plus loin que ça. Ce qui est aussi normal que frustrant, remarquez, puisque cet aspect des psychés québécoise et canadienne n’a à peu près pas été étudié.

Il y a tout de même quelques études, absolument fascinantes, qui ont été faites sur le sujet, m’a signalé D<sup>re</sup> Aline Boulanger, directrice de la clinique antidouleur de l’Hôtel-Dieu du CHUM. Comme je l’écris dans ce texte d’accompagnement, quand on demande aux gens s’ils ont souffert physiquement au cours des derniers mois, les Québécois sont constamment ceux qui déclarent le moins de douleur. Ce fut du moins le cas dans un sondage datant de l’hiver dernier, ainsi que dans deux études faites en 2004 et en 2001.

Mieux encore, m’a rapporté Dre Boulanger, une étude de la douleur chez les immigrants de deuxième génération en Nouvelle-Angleterre a trouvé que les descendants de Québécois disaient eux aussi souffrir moins que les autres. Mais pas moyen de savoir pourquoi, puisque personne ne s’est penché sur la question, me dit-on. Avis aux étudiants en socio et en anthropo en quête de sujet de thèse…

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