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Le nouveau catalogue LIGO-Virgo-KAGRA établit de nouveaux records en astronomie gravitationnelle de précision
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La collaboration LIGO-Virgo-KAGRA a publié aujourd’hui un nouveau catalogue d’événements d’ondes gravitationnelles. Un total de 161 événements, détectés entre avril 2024 et fin janvier 2025, ont été ajoutés à la collection, portant à 390 le nombre total de signaux d’ondes gravitationnelles détectés à ce jour. Parmi les découvertes les plus marquantes figurent : des preuves de l’existence de trous noirs de deuxième génération, la localisation céleste la plus précise jamais obtenue pour une source d’ondes gravitationnelles, et la première mesure de trois modes de vibration d’un trou noir. Une richesse de résultats qui marque l’avènement de l’age adulte de l’astronomie gravitationnelle.
Le réseau international de détecteurs d’ondes gravitationnelles LIGO, Virgo et KAGRA (LVK) a annoncé aujourd’hui la publication en ligne d’un catalogue mis à jour de tous les événements d’ondes gravitationnelles observés à ce jour, nommé Gravitational Wave Transient Catalogue-5.0 (GWTC-5), avec les articles scientifiques correspondants soumis à l’Astrophysical Journal et à l’Astrophysical Journal Letters.
Les données analysées dans ce travail ont été collectées par les détecteurs entre avril 2024 et fin janvier 2025, pendant une partie de la quatrième campagne d’observation (O4), appelée O4b. Pendant cette période, 161 nouveaux événements d’ondes gravitationnelles ont été détectés, portant le nombre total d’événements confirmés observés par le réseau depuis la première détection en 2015 à un impressionnant total de 390.
Le réseau LVK international se compose des deux détecteurs jumeaux LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), financés par la Fondation nationale des sciences (NSF) des États-Unis, du détecteur Virgo, hébergé par l’Observatoire gravitationnel européen (EGO) en Italie, et du détecteur KAGRA, hébergé par l’Institut de recherche sur les rayons cosmiques (ICRR) de l’Université de Tokyo.
Cette dernière mise à jour du catalogue — qui, avec la précédente GWTC-4, couvre les événements collectés entre mai 2023 et janvier 2024 — contient 75 % de tous les événements d’ondes gravitationnelles observés à ce jour depuis la première détection en 2015.
Ce résultat impressionnant démontre à quel point les mises à jour des détecteurs sont cruciales pour augmenter la sensibilité, ce qui conduit à une croissance extraordinaire du nombre d’événements détectés à chaque campagne d’observation successive. En effet, la collaboration internationale LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) alterne des périodes de collecte de données (campagnes d’observation) avec des phases consacrées à l’amélioration et à la mise en service des détecteurs. C’est aussi pour cette raison que le catalogue des événements d’ondes gravitationnelles — incluant les données validées et les paramètres physiques des sources — est régulièrement mis à jour et partagé avec toute la communauté scientifique.
« La sensibilité exceptionnelle de nos détecteurs », a déclaré Ed Porter, chercheur au Laboratoire Astroparticules et Cosmologie (APC) du CNRS, « nous permet désormais de détecter trois ou quatre signaux d’ondes gravitationnelles chaque semaine. Cette profusion de données, qu’une communauté entière de scientifiques et d’astronomes travaille à analyser et à étudier, nous a fait passer de l’ère des premières découvertes à celle de l’astronomie gravitationnelle de précision. Aujourd’hui, les études sur les ondes gravitationnelles permettent des analyses autrefois impensables : l’étude des populations de trous noirs, des tests de plus en plus précis de la relativité générale dans les conditions physiques extrêmes des phénomènes que nous observons, et le développement de nouvelles méthodes pour obtenir des estimations toujours plus précises de la constante de Hubble. C’est un scénario sur lequel peu de gens auraient parié il y a seulement dix ans. »
En plus des nouvelles perspectives ouvertes par ce nombre exceptionnel d’observations, le nouveau catalogue comprend également plusieurs détections exceptionnelles et établit de nouveaux records en matière d’observations en astronomie gravitationnelle : la meilleure localisation céleste jamais obtenue pour une source d’ondes gravitationnelles, le signal d’onde gravitationnelle le plus net jamais enregistré, et des preuves de l’existence de trous noirs de deuxième génération.
La meilleure localisation céleste jamais obtenue
Un signal détecté par les deux détecteurs LIGO aux États-Unis et Virgo en Europe le 15 juin 2024 — et donc nommé GW240615 — a établi le record de la localisation céleste la plus précise parmi tous les événements d’ondes gravitationnelles observés à ce jour. La source a été localisée dans une zone de seulement 6 degrés carrés, une portion relativement réduite de la sphère céleste. Cette performance exceptionnelle a été rendue possible grâce à la triangulation utilisant les données des trois détecteurs actifs à ce moment-là, y compris Virgo, qui a réintégré la campagne d’observation en avril 2024, soit au début de O4b, contribuant de manière significative aux capacités de localisation des sources .
« La localisation de plus en plus précise des sources sur la voûte céleste est clairement l’une des priorités pour toute la communauté astronomique, afin de réduire la région du ciel où rechercher d’éventuels signaux électromagnétiques générés par les événements observés — en particulier dans le cas de fusions d’étoiles à neutrons ou entre un trou noir et une étoile à neutrons », a déclaré Marie Anne Bizouard, porte-parole de la collaboration Virgo et chercheuse au laboratoire Artemis (CNRS/Observatoire de la Cȏte d’Azur). « Nous savions que la contribution de Virgo serait décisive pour améliorer la localisation des sources d’ondes gravitationnelles observées, et nous sommes fiers du travail exceptionnel accompli par l’équipe chargée de la mise en opération du détecteur, qui a été récompensé par ce résultat record. »
L’événement d’onde gravitationnelle observé avec cette localisation record était la fusion de deux trous noirs, de masses respectives 26 et 30 masses solaires environ, qui sont entrés en collision violente à plus de 3 milliards d’années-lumière de la Terre.
L’amélioration des capacités du réseau à localiser les événements, et l’augmentation de la taille du jeu de données, ont aussi permis d’améliorer l’estimation de la constante de Hubble, H₀, qui indique la vitesse actuelle d’expansion de l’Univers. En utilisant le jeu de données GWTC-5, la collaboration LVK a obtenu une nouvelle mesure indépendante de la constante de Hubble, H₀ = 71,0 (-7 / +9) km s⁻¹ Mpc⁻¹, qui est plus de 25 % plus précise que l’estimation issue de la publication du catalogue précédent.
Cette valeur est entièrement cohérente avec les mesures bien établies provenant soit de notre voisinage cosmique soit de l’Univers primordial, mais elle n’est pas encore assez précise pour résoudre le problème de la tension entre ces deux mesures.
Le signal d’onde gravitationnelle le plus clair jamais enregistré
Détecter les ondes gravitationnelles ne se limite pas à enregistrer un signal, mais à l’extraire du bruit qui perturbe les détecteurs. Cela nécessite des efforts intenses de réduction du bruit et des analyses de données très élaborées, c’est pourquoi la « force » ou la « clarté » d’un signal s’exprime par le rapport signal-sur-bruit. Le catalogue publié aujourd’hui comprend le signal d’onde gravitationnelle le plus clair jamais détecté, avec un rapport signal-sur-bruit de 77.
Ce signal, GW250114 qui a atteint la Terre le 14 janvier 2025 a été généré par la fusion de deux trous noirs de masses quasi identiques (32 et 34 fois la masse du Soleil respectivement), survenue à plus d’un milliard d’années-lumière de la Terre. La bonne qualité du signal a permis d’obtenir des résultats scientifiques exceptionnels, déjà publiés et annoncés par la collaboration LVK ces derniers mois, notamment le test le plus précis jamais réalisé de la relativité générale et la confirmation du théorème de l’aire des trous noirs de Stephen Hawking.
« Lorsque deux trous noirs fusionnent, la collision résonne comme une cloche, émettant differents tons spécifiques caractérisés par deux nombres : une fréquence oscillatoire et une durée d’amortissement. Si vous mesurez un de ces tons dans les données d’une collision, vous pouvez calculer la masse et le spin du trou noir formé lors de cette collision. Mais si vous mesurez deux tons ou plus dans les données — ce qu’un signal clair comme GW250114 permet — chacun d’eux fournit, selon la relativité générale, une mesure indépendante de la masse et du spin. Si ces deux mesures sont compatibles alors vous validez effectivement la relativité générale », explique Keefe Mitman, physicien à l’Université Cornell. « Mais si vous mesurez deux tons qui ne correspondent pas à la même combinaison de masse et de spin, vous vous vous écartez des prédictions de la relativité générale, ce qui évidemment pose encore plus de questions. »
GW250114 était suffisamment clair pour que les chercheurs puissent mesurer deux tons et contraindre un troisième. Tous ces résultats sont en accord avec la relativité générale d’Einstein.
Trous noirs de deuxième génération
Un autre résultat remarquable, inclus dans le nouveau catalogue publié aujourd’hui — bien qu’il ait déjà été annoncé par la collaboration LVK ces derniers mois — concerne deux événements très particuliers : GW241011 et GW241110. Ces signaux, détectés en octobre et novembre 2024, à seulement un mois d’intervalle, ont été générés par deux fusions de trous noirs, situées respectivement à environ 700 millions et 2,4 milliards d’années-lumière de la Terre. Certaines caractéristiques de ces fusions — en particulier le spin des trous noirs (c’est-à-dire leur vitesse de rotation et orientation) — indiquent que les objets impliqués pourraient être des trous noirs de « deuxième génération », c’est-à-dire des trous noirs qui sont eux-mêmes le résultat de coalescences précédentes. Ces objets se seraient probablement formés dans des environnements cosmiques très denses et peuplés, comme les amas stellaires, où les trous noirs ont plus de chances d’entrer en collision et de fusionner à plusieurs reprises.
Le nombre croissant d’événements observés a également permis aux chercheurs d’étudier et d’identifier de plus en plus clairement les propriétés des différentes populations de trous noirs, et l’un des articles accompagnant le catalogue traite précisément de cet aspect spécifique.
« L’un des indices les plus intrigants issus du nouveau catalogue est l’apparition d’un groupe de trous noirs dont les masses se situent entre environ 10 et 20 fois la masse du Soleil, et qui semblent partager une caractéristique commune : ils tournent rapidement, étant probablement des trous noirs de « deuxième génération » », a déclaré Mario Spera. « Le mystère ne réside pas simplement dans le fait que ces trous noirs tournent rapidement, mais dans la raison pour laquelle cette sous-population apparaît précisément à ces masses. C’est un autre indice que l’Univers pourrait encore cacher des éléments importants de l’histoire de la naissance, de l’évolution et de la fusion des trous noirs. Et cette image deviendra de plus en plus riche, et plus surprenante, avec chaque nouveau catalogue d’ondes gravitationnelles de la collaboration LVK. »
La collaboration LIGO-Virgo-KAGRA
LIGO
LIGO est financé par la NSF (National Science Foundation) et exploité par Caltech et le MIT, qui ont conjointement conçu et construit le projet. Le financement du projet Advanced LIGO a été dirigé par la NSF, avec des contributions majeures de l’Allemagne (Société Max-Planck), du Royaume-Uni (Science and Technology Facilities Council), et de l’Australie (Australian Research Council). Plus de 1 600 scientifiques du monde entier participent à cet effort au sein de la LIGO Scientific Collaboration, qui inclut la collaboration GEO. La liste des partenaires supplémentaires est disponible à l’adresse my.ligo.org/census.php.
Virgo
La collaboration Virgo compte actuellement environ 1 000 membres issus de 175 institutions dans 20 pays différents (principalement européens). L’Observatoire gravitationnel européen (EGO) accueille le détecteur Virgo près de Pise, en Italie, et est financé par le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) en France, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) en Italie, l’Institut national de physique subatomique (Nikhef) aux Pays-Bas, la Fondation de recherche - Flandre (FWO) et le Fonds de la recherche scientifique (FNRS) en Belgique.
La liste des groupes de la collaboration Virgo est disponible à l’adresse : https://www.virgo-gw.eu/about/scientific-collaboration/.
Plus d’informations sont disponibles sur le site web de Virgo : https://www.virgo-gw.eu.
KAGRA
KAGRA est l’interféromètre laser de 3 kilomètres de long situé à Kamioka, dans la préfecture de Gifu, au Japon. L’institut hôte est l’Institut de recherche sur les rayons cosmiques (ICRR) de l’Université de Tokyo, et le projet est co-accueilli par l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ) et l’Organisation de recherche sur les accélérateurs de haute énergie (KEK). La collaboration KAGRA compte plus de 400 membres issus de 128 instituts dans 17 pays/régions.
Les informations sur KAGRA destinées au grand public sont disponibles sur le site : gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/en/.
Les ressources pour les chercheurs sont accessibles à l’adresse : gwwiki.icrr.u-tokyo.ac.jp/JGWwiki/KAGRA.
Media Contacts:
LIGO-Virgo-Kagra CollaborationLVK Communications Group Lead Susanne Milde +49 172 3931349susanne.milde@ligo.org
EGO and Virgo Vincenzo Napolano napolano@ego-gw.it+393472994985
NSFJason Stoughton Staff Associate for Science Communications703-292-7063 jstought@nsf.gov
CaltechWhitney Clavin wclavin@caltech.edu 626-395-1944
MITAbigail Abazorius abbya@mit.edu 617-253-2709
KAGRAShinji Miyoki kagra-pub@icrr.u-tokyo.ac.jp +81-578-85-2623
Conférence - 10 ans d’observations de Jupiter par la mission Juno
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Conférence - 10 ans d’observations de Jupiter par la mission Juno
Intervenant : Tristan Guillot, Directeur de recherche CNRS - laboratoire Lagrange, Observatoire de la Côte d'Azur.
Imaginez une planète si massive qu’elle pourrait contenir 1 300 fois la Terre, une boule géante de gaz et de liquide en perpétuel mouvement, sans surface solide où poser le pied. Depuis des siècles, Jupiter intrigue les scientifiques par ses mystères : une atmosphère tourmentée, des tempêtes géantes et une structure interne insaisissable, cachée sous des couches de nuages épais. Grâce à la mission Juno, en orbite depuis 2016, nous plongeons enfin au cœur de cette planète fluide, où tout n’est que turbulence, pression extrême et phénomènes inattendus. Les observations de Juno ont révélé une structure interne inattendue : le noyau de Jupiter, autrefois imaginé comme un cœur solide, apparaît en réalité dilué, partiellement mélangé à une couche d’hydrogène métallique. Cette découverte remet en question les modèles de formation des géantes gazeuses. Juno a également mesuré la profondeur des vents zonaux, ces bandes nuageuses emblématiques, montrant qu’ils s’étendent jusqu’à 3 000 kilomètres sous la surface, bien plus profondément qu’on ne le pensait. Elles ont aussi permis de cartographier l’atmosphère de Jupiter en trois dimensions. La Grande Tache Rouge, un anticyclone géant, plonge jusqu’à 300 kilomètres sous les nuages. Les observations ont révélé des orages s’élevant à des dizaines de kilomètres au-dessus des couches nuageuses, ainsi qu’un phénomène inédit : des grêlons d’ammoniaque, un mélange de glace et d’ammoniaque tombant dans l’atmosphère. Ces résultats offrent une vision dynamique et complexe de la météo jovienne, où les interactions entre chimie et physique créent des phénomènes uniques.
Lieu : L'Artistique, 27 boulevard Dubouchage 06000 Nice.
Horaire de début : 18 h 00 - Entrée libre
Légende de la première image :
Cette image aux couleurs rehaussées d'une tempête gigantesque et déchaînée dans l'hémisphère nord de Jupiter a été capturée par la sonde Juno de la NASA lors de son neuvième survol rapproché de la géante gazeuse. La photo a été prise le 24 octobre 2017 à 10 h 32 PDT (13 h 32 EDT). Au moment où l'image a été prise, la sonde se trouvait à environ 10 108 kilomètres (6 281 miles) du sommet des nuages de Jupiter, à une latitude de 41,84 degrés. L'échelle spatiale de cette image est de 6,7 kilomètres par pixel (4,2 miles par pixel). La tempête tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et présente une grande variété d'altitudes nuageuses. Les nuages plus sombres devraient se trouver plus profondément dans l'atmosphère que les nuages les plus clairs. Au sein de certains des « bras » clairs de cette tempête, on peut observer des nuages plus petits et des bancs de nuages, dont certains projettent des ombres sur le côté droit de cette image (la lumière du soleil provient de la gauche). Les nuages clairs et leurs ombres mesurent entre environ 4 et 8 miles (7 à 12 kilomètres) tant en largeur qu'en longueur. Ils ressemblent aux petits nuages observés dans d'autres régions lumineuses détectées par Juno et devraient correspondre à des courants ascendants de cristaux de glace d'ammoniac, éventuellement mélangés à de la glace d'eau. Les scientifiques citoyens Gerald Eichstädt et Seán Doran ont traité cette image à partir des données de l'imageur JunoCam. https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA21971
PRIX OLIVIER CHESNEAU 2025
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Le prix Olivier Chesneau 2025, récompensant la meilleure thèse de doctorat en astrophysique à haute résolution angulaire, a été décerné à deux jeunes chercheuses exceptionnelles, le Dr Violetta Gamez Rosas et le Dr Manon Lallement.
Le Dr Violetta Gamez Rosas est une experte des études sur la poussière des AGN menées aux résolutions spatiales les plus élevées disponibles à ce jour. Elle a convaincu le jury grâce à son étude pionnière de la galaxie proche NGC 1068, qui combine non seulement des données obtenues avec les instruments MATISSE et GRAVITY sur l’Interféromètre du Très Grand Télescope (VLTI) de l’ESO, mais aussi avec l’interféromètre millimétrique ALMA. Ses travaux, menés dans le cadre de son projet de doctorat à l’université de Leyde aux Pays-Bas et au sein du consortium international MATISSE AGN, combinent non seulement plusieurs techniques et bandes de fréquences, mais passent également de modèles simples à une reconstruction complète de l’image. Grâce à cette étude exhaustive, elle a apporté un éclairage nouveau sur l’un des objets les mieux étudiés du ciel extragalactique. Son étude illustre comment la sensibilité accrue de la nouvelle génération d’interféromètres dans l’infrarouge proche et moyen ouvre une nouvelle fenêtre d’observation très prometteuse pour l’astrophysique extragalactique.
La Dr Manon Lallement a impressionné le jury par sa double expertise en instrumentation et en applications astrophysiques utilisant des technologies de pointe. Elle a apporté plusieurs contributions majeures au domaine de l’astrophotonique, notamment en optimisant un combineur de faisceaux à optique intégrée à haut débit dans les longueurs d’onde visibles et en le testant en observation avec l’instrument FIRST au télescope Subaru sur le Mauna Kea. Parallèlement, elle a exploré la nouvelle technologie Photonics Lantern et l’a intégrée à FIRST, offrant ainsi un moyen efficace d’alimenter son spectrographe. En seulement trois ans en tant que doctorante au LESIA de l’Observatoire de Paris, en collaboration avec l’IPAG de l’université de Grenoble et l’observatoire SUBARU, elle a introduit un nouveau mode d’observation dans l’un des principaux observatoires astronomiques optiques au monde. De plus, à l’aide d’observations de la raie Hα avec FIRST, elle a mené une étude très convaincante sur le gaz ionisé chaud entourant une étoile massive. Le jury a particulièrement apprécié la capacité de Manon Lallement à mener des activités de R&D de pointe en haute résolution angulaire et des analyses astrophysiques de premier plan.
Le prix Olivier Chesneau est décerné conjointement tous les deux ans par l’Observatoire européen austral (ESO) et l’Observatoire de la Côte d’Azur (OCA) pour les travaux exceptionnels de jeunes chercheurs dans le domaine de l’astrophysique à haute résolution angulaire. Il rend hommage aux travaux d’Olivier Chesneau (1974-2014) et à ses contributions extraordinaires tant à l’instrumentation qu’à l’astrophysique grâce aux techniques à haute résolution angulaire. Le jury tient à souligner la qualité exceptionnelle de tous les candidats cette année, ce qui met en évidence le fort potentiel scientifique de ce domaine en plein essor, tant au niveau de l’instrumentation que dans de multiples domaines de l’astrophysique galactique et extragalactique.
Un système planétaire hors norme révélé depuis l’Antarctique
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Une équipe internationale d’astronomes a découvert un système planétaire exceptionnel en pleine évolution dynamique, grâce notamment à un télescope installé dans l’un des environnements les plus extrêmes de la planète : le plateau antarctique.
Cette découverte met en lumière le système TOI-201, composé de trois objets en orbite aux propriétés très contrastées, dont les interactions gravitationnelles provoquent des variations orbitales observables en temps réel — un phénomène inédit à cette échelle.
Les observations ont été rendues possibles grâce à l’instrument ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets), en synergie avec le télescope spatial TESS de la NASA et le réseau de télescopes LCOGT déployé au Chili, en Australie et en Afrique du Sud.
Les résultats, publiés le 15 avril dans la revue Science Advances, révèlent un système planétaire en profonde réorganisation. Contrairement à la majorité des systèmes connus, où les planètes partagent des orbites similaires et coplanaires, TOI-201 présente une architecture fortement désordonnée. Comme le souligne Tristan Guillot, astronome et responsable du projet ASTEP, « dans le Système solaire, presque toutes les planètes sont coplanaires, mais ici ce n’est pas le cas et chaque planète est différente. Cela suggère une réorganisation orbitale active au sein du système, nous offrant un aperçu de ce qui se produit peu après la formation des planètes ».
Amaury Triaud, de l’Université de Birmingham et membre du consortium ASTEP, ajoute : « La plupart des systèmes planétaires ressemblent à des “petits pois dans une cosse”, avec des planètes aux propriétés similaires et partageant un même plan orbital. Ce n’est clairement pas le cas ici, où les objets en orbite sont très différents et interagissent fortement entre eux. »
Le système comprend :
- une « super-Terre » rocheuse, six fois plus massive que la Terre, orbitant en 5,8 jours ;
- une planète géante gazeuse (TOI-201b), d’environ la moitié de la masse de Jupiter, avec une période de 53 jours ;
- un objet externe massif, seize fois plus massif que Jupiter, sur une orbite elliptique de 7,9 ans, fortement inclinée.
C’est ce dernier objet qui perturbe profondément l’ensemble du système. Son influence gravitationnelle entraîne des décalages mesurables dans les transits des planètes internes, des modifications de leurs inclinaisons orbitales, et pourrait même empêcher leur alignement devant l’étoile d’ici environ 200 ans. Comme l’explique Antoine Petit, « lorsque nous avons découvert qu’un autre objet avait été détecté en transit et que les transits de la planète à 53 jours de période que nous suivions étaient en retard de plus de 20 minutes, nous avons compris qu’il s’était passé quelque chose d’exceptionnel, probablement dû à un objet plus massif sur une période longue ».
Installé à la station Concordia, au cœur du continent antarctique, l’instrument ASTEP bénéficie d’un site d’observation unique au monde. Située à plus de 1 000 km des côtes et perchée sur un glacier de plus de 3 km d’épaisseur, la station offre des conditions exceptionnelles : des nuits polaires prolongées et une atmosphère d’une stabilité remarquable, malgré des températures pouvant descendre jusqu’à –80 °C. Ces caractéristiques permettent des observations photométriques d’une très grande précision, indispensables pour détecter les variations fines des transits planétaires.
Les observations combinées de TESS, d’ASTEP, des télescopes au sol et du satellite Gaia ont permis de reconstituer le comportement complexe du système. Notamment, un transit extrêmement rare de l’objet externe a été capturé, tandis que son passage au plus près de l’étoile a provoqué une accélération mesurable de celle-ci.
À terme, l’orbite très allongée de TOI-201b pourrait permettre son observation directe. Si cela se confirme, cette planète deviendrait un objet de référence rare — une véritable « planète de Rosette » — permettant de comparer et calibrer différentes méthodes de détection et de caractérisation des exoplanètes.
Le système TOI-201 se situe par ailleurs dans le champ de vue de la mission spatiale européenne PLATO. Si ce champ d’observation est maintenu au-delà des deux premières années nominales de la mission, le transit de l’objet externe — probablement une naine brune — pourrait être observé à nouveau aux alentours de 2031, offrant une opportunité unique de suivre l’évolution de ce système sur le long terme.
Cette découverte ouvre ainsi une fenêtre inédite sur les processus dynamiques qui façonnent les systèmes planétaires, offrant un aperçu direct de leur évolution peu après leur formation.
LA MISSION DART A LÉGÈREMENT MODIFIÉ L’ORBITE SOLAIRE D’UN ASTÉROÏDE
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La mission DART a légèrement modifié l’orbite solaire d’un astéroïde
En septembre 2022, la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA a marqué une étape majeure pour la défense planétaire. L’objectif était de tester, pour la première fois, la capacité de l’humanité à modifier la trajectoire d’un astéroïde en provoquant l’impact contrôlé d’un engin spatial.
La cible était Dimorphos, un petit astéroïde d’environ 160 mètres de diamètre, satellite de l’astéroïde Didymos (777 m). Le système ne représentait aucun danger pour la Terre, mais constituait un laboratoire idéal pour tester une stratégie de déviation.
Le 26 septembre 2022, la sonde DART s’est écrasée sur Dimorphos à 22 500 km/h. L’impact a dépassé les attentes : l’orbite de Dimorphos autour de Didymos a été raccourcie de 33 minutes, alors que les scientifiques espéraient seulement 73 secondes. Cette efficacité s’explique par l’importante éjection de débris, qui a agi comme une poussée supplémentaire, comparable à un effet de propulsion.
Une étude publiée en mars 2024 dans Science Advances montre aujourd’hui une conséquence inattendue : l’impact a également légèrement modifié l’orbite du système Didymos autour du Soleil. C’est la première fois que l’activité humaine modifie directement la trajectoire solaire d’un astéroïde.
Ces résultats reposent sur des observations extrêmement précises, notamment grâce à la technique des occultations stellaires, qui consiste à mesurer la lumière d’une étoile lorsqu’un astéroïde passe devant elle. Plusieurs campagnes d’observation ont permis de détecter un ralentissement d’environ 35,5 km/h dans la trajectoire du système.
Les chercheurs de l’Observatoire de la Côte d’Azur (OCA) ont joué un rôle majeur dans ces mesures de haute précision, en contribuant à l’analyse dynamique du système et à l’interprétation des données d’occultation. Ces travaux illustrent l’expertise de l’OCA dans l’étude des orbites d’astéroïdes et de la mécanique céleste, domaines essentiels pour la défense planétaire.
Le changement orbital reste toutefois infime et les calculs montrent qu’aucun scénario de collision avec la Terre n’est envisageable.
Les observations ont également permis de mieux comprendre la structure interne des deux astéroïdes. Dimorphos apparaît comme un amas de débris faiblement cohésifs, avec une densité proche de celle de l’eau, tandis que Didymos est plus compact et dense.
Ces informations sont cruciales pour les futures stratégies de déviation d’astéroïdes. Selon leur structure, certains objets pourraient se fragmenter sous l’impact, tandis que d’autres nécessiteraient des interventions plus énergétiques.
La mission DART ouvre ainsi une nouvelle ère pour la défense planétaire expérimentale. Elle sera bientôt complétée par la mission européenne Hera, qui doit rejoindre le système Didymos afin d’étudier en détail les effets de l’impact et les débris laissés par la collision.
Contact chercheur
Crédit photo : Nasa
L’Observatoire de la Côte d’Azur retrace la migration collective du Soleil dans la Voie lactée
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À l’Observatoire de la Côte d’Azur, une équipe d’astronomes participe à la redéfinition de l’histoire du Soleil en s’appuyant sur une approche d’archéologie galactique d’une précision inédite. Leur étude révèle que notre étoile n’a pas dérivé seule depuis sa région de naissance, mais qu’elle s’inscrit dans une migration collective à grande échelle.
Le Soleil, formé il y a environ 4,6 milliards d’années, serait né bien plus près du centre de la Voie Lactée qu’il ne se trouve aujourd’hui. Jusqu’ici, ce déplacement vers la périphérie Galactique était considéré comme un phénomène largement aléatoire. Les nouvelles analyses suggèrent au contraire un processus structuré, impliquant une population entière d’étoiles.
Les chercheurs ont identifié 6 600 étoiles dites « jumelles solaires » dans un volume de 1 000 années-lumière autour de nous. Ces astres, comparables au Soleil par leur composition chimique et leurs propriétés physiques, constituent des traceurs privilégiés de l’histoire Galactique.
En exploitant les données du satellite européen Gaia, véritable cartographe tridimensionnel de la Voie Lactée, l’équipe a construit la plus vaste base de données de ce type. Cette collection dépasse largement les catalogues précédents et permet une analyse statistique robuste de l’histoire de ces étoiles.
L’étude des âges et des compositions chimiques de ces étoiles révèle un fait marquant : un grand nombre d’entre elles se sont formées entre 4 et 6 milliards d’années, soit à la même époque que le Soleil. Leur signature chimique indique également une origine commune, située dans les régions internes de la Galaxie.
Ces étoiles, aujourd’hui proches de nous, ont donc migré simultanément vers les régions plus externes du disque Galactique, où se trouve actuellement le soleil. Une observation surprenante, car les modèles dynamiques prédisaient que ce type de migration devait être fortement limité dans les zones centrales de la Galaxie.
En cause : la présence d’une barre de corotation au cœur de la Voie Lactée, une structure dense où les étoiles évoluent de manière synchronisée. Cette configuration est censée freiner les déplacements radiaux et empêcher les étoiles de s’éloigner significativement de leur région d’origine.
Or, les résultats obtenus suggèrent que cette barrière dynamique était moins efficace au moment de la formation du Soleil. La barre Galactique pourrait alors avoir été en cours de formation, modifiant profondément les conditions de circulation des étoiles.
Cette phase transitoire aurait favorisé une migration massive vers les régions externes, entraînant avec elle une cohorte d’étoiles semblables au Soleil. Notre étoile ne serait donc pas une exception, mais le témoin d’un épisode global de réorganisation Galactique.
Ces travaux ouvrent une nouvelle perspective sur l’évolution de la Voie Lactée. Ils montrent que les mouvements stellaires ne relèvent pas uniquement du hasard, mais qu’ils peuvent être guidés par des phases dynamiques spécifiques de la Galaxie.
Au-delà de la structure Galactique, ces résultats ont aussi des implications pour l’histoire de la Terre. Les planètes du Système solaire se sont formées alors que le Soleil entamait ce voyage vers la périphérie.
Comprendre cette migration permet donc de mieux cerner l’environnement Galactique dans lequel la vie est apparue sur notre planète. L’archéologie galactique devient ainsi un outil essentiel pour relier l’histoire cosmique à celle de notre planète.
À travers cette étude, l’Observatoire de la Côte d’Azur confirme son rôle de premier plan dans l’exploration de la dynamique stellaire et de l’évolution de notre Galaxie, notamment grâce à son implication dans la mission spatiale Gaia.
Astronome à l'Observatoire de la Côte d'Azur, Lab. Lagrange
Pedro A. Palicio,
Chercheur postdoctoral (CNES), Lab. Lagrange, Observatoire de la Côte d'Azur
Image : A mass migration of stellar twins. Stars similar to our Sun form a mass migration from the center of the Milky Way Galaxy, occurring approximately 4 to 6 billion years ago. (Credit: NAOJ)
Décès d’Alain Brillet, physicien, Médaille d’or du CNRS 2017
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L’Observatoire de la Côte d’Azur a la profonde tristesse d’annoncer le décès d’Alain Brillet, physicien d’exception, directeur de recherche émérite au CNRS, figure majeure de la physique contemporaine et artisan déterminant de l’aventure scientifique des ondes gravitationnelles.
Né le 30 mars 1947 à Saint-Germain-en-Laye, Alain Brillet est diplômé de l’École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (ESPCI) en 1970. Il entre la même année au CNRS comme ingénieur de recherche au Laboratoire de l’horloge atomique à Orsay, où il soutient sa thèse en 1976.
Après un post-doctorat aux États-Unis, au sein de l’équipe de John Hall — futur prix Nobel de physique — à Boulder (Colorado), il est nommé directeur de recherche au CNRS en 1982. Dès lors, avec le physicien italien Adalberto Giazotto, il se consacre à un projet visionnaire : la conception et la promotion du détecteur d’ondes gravitationnelles Virgo, aujourd’hui installé à Cascina, près de Pise.
Entre 1989 et 2003, Alain Brillet joue un rôle central dans la structuration et la direction du consortium international à l’origine de cet instrument majeur. Il contribue de manière décisive à faire émerger Virgo comme l’un des détecteurs les plus sensibles au monde, ouvrant la voie à l’observation directe des ondes gravitationnelles, une avancée scientifique majeure du XXIe siècle.
À partir de 2008, il s’implique activement dans le développement d’Advanced Virgo, en particulier dans le design optique et la conception du système laser de cette seconde génération de détecteurs, consolidant ainsi la position de l’Europe à la pointe de la recherche en astrophysique gravitationnelle.
Alain Brillet était directeur de recherche émérite au CNRS, rattaché au laboratoire ARTEMIS ( Observatoire de la Côte d’Azur / CNRS / Université Côte d’Azur ), où il a poursuivi jusqu’à ces dernières années ses travaux et ses engagements scientifiques.
Son parcours remarquable a été couronné par la Médaille d’or du CNRS en 2017, plus haute distinction scientifique française, saluant l’ensemble de ses contributions à la physique fondamentale.
Au-delà de ses réalisations scientifiques, Alain Brillet laisse le souvenir d’un chercheur d’une exigence rare, d’une vision audacieuse et d’un engagement sans faille au service de la connaissance. Son héritage scientifique, humain et intellectuel continuera d’inspirer durablement la communauté.
L’ensemble des personnels de l’Observatoire de la Côte d’Azur s’associe à la peine de sa famille, de ses proches et de ses collègues.
Crédit Photo : Frédérique PLAS / CNRS Images
Conférence 24/03/26 - Bepi Colombo, une mission spatiale européenne pour percer les mystères de la planète Mercure
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Mardi 24 mars 2026 à 18h00| Entrée libre | Grand public
Intervenant : Pierre HENRI
Chargé de recherche CNRS au Laboratoire de physique et chimie de l'environnement et de l'espace (LPC2E) et Laboratoire Lagrange (LAGRANGE - OCA)
Issu du partenariat entre l’Observatoire de la Côte d’Azur et la Délégation à la Culture Scientifique de la Ville de Nice, ce cycle de conférences organisé à l’Artistique invite les Niçois à découvrir, au plus près, l'actualité scientifique à travers un échange avec les chercheurs en astronomie, astrophysique et géosciences. Pensé comme un temps de partage et de diffusion des connaissances, il met en lumière les travaux, projets et grandes missions portés par l’Observatoire.
Dans ce cadre, une conférence sera consacrée à BepiColombo, mission spatiale européenne en route vers Mercure, et à ses objectifs scientifiques majeurs.
Un rendez-vous privilégié pour mieux comprendre l’exploration spatiale et renforcer le lien entre science et citoyen au cœur de Nice.
Lieu : L'Artistique, 27 boulevard Dubouchage 06000 Nice
VIVRE ET MOURIR À DEUX
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Vivre et mourir à deux
Au cours de notre vie, nous, les humains, sommes fortement influencés par la présence de nos compagnons, qui nous façonnent sur le plan émotionnel, culturel ou intellectuel. Cette influence est impressionnante dans le cas des compagnons stellaires, qui sont le sujet de l'image de la semaine de l'observatoire Européen Austral (ESO), pour des travaux réalisés par des chercheurs de l’Observatoire de la Côte d’Azur. Les deux points au centre de l'image, prise avec le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO, sont un vieux couple stellaire, un système binaire officiellement appelé AFGL 4106. Avant de mourir, les étoiles expulsent d'énormes quantités de gaz et de poussière, ingrédients nécessaires à la formation d'une nébuleuse. Les étoiles massives présentées ici se trouvent à des stades avancés, proches mais distincts, de leur cycle de vie. L'une d'elles a expulsé suffisamment de masse pour former une enveloppe poussiéreuse autour d'elle. Dans un nouvel article dirigé par Gabriel Tomassini, doctorant à l’Observatoire de la Côte d'Azur (France), a cartographié ces débris, représentés ici en orange, et caractérisé avec précision les étoiles centrales (marquées en noir).[1]
L'imagerie des objets astronomiques proches des étoiles pose un défi en raison de l'effet aveuglant de la luminosité d'une étoile. Heureusement, l'instrument SPHERE du VLT est bien équipé pour gérer les grands contrastes de luminosité, ce qui permet, pour la première fois, d'étudier en détail à la fois les étoiles très lumineuses et la nébuleuse faiblement éclairée qui les entoure. De plus, il peut corriger le flou causé par la turbulence atmosphérique, fournissant ainsi des images très nettes.
La forme de la nébuleuse révèle l'impact significatif que le compagnon stellaire a sur l'éjection de gaz de l'étoile mourante, introduisant des asymétries et éloignant les nuages de gaz et de poussière d'une forme parfaitement sphérique. D'autres observations de systèmes stellaires comme celui-ci permettent aux scientifiques de mieux comprendre comment la présence de compagnes affecte la mort des étoiles.
[1] La couleur noire des deux points au centre est due au fait que les étoiles sont si brillantes qu'elles saturent le détecteur. Si l'instrument SPHERE peut bloquer la lumière d'une étoile, il ne peut pas bloquer celle des deux étoiles. Aucun coronographe n'a été utilisé ici. Crédit : ESO/G. Tomassini et al.
Chercheurs impliqués: Gabriel Tomassini, Eric Lagadec, Andrea Chiavassa, Mamadou N’Diaye, Patrick de Laverny, Nicolas Nardetto et Alexis Matter
https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2026/02/aa57705-25/aa57705-25.html
PHOBOS, THE DOOMED MOON : WHY MARS WILL ERODE AND THEN DISRUPT ITS SATELLITE
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Phobos, the Doomed Moon :
Why Mars Will Erode and Then Disrupt Its Satellite
Nice, France – A pair of researchers from Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur (OCA), and the CNRS Lagrange Laboratory have published a study that included a featured image on the Astronomy & Astrophysics journal, revealing that as Phobos, Mars’ largest moon, draws closer to the planet, it will first undergo surface erosion before being torn apart by Mars’ tidal forces. This disruption will occur at a greater distance from Mars than previously estimated. These findings, derived from numerical simulations and analytical estimates, assume that Phobos’ physical properties—particularly its low strength—are similar to those of recently visited asteroids. These properties will be measured by the Japanese Space Agency’s (JAXA) Martian Moons eXploration (MMX) mission, set to launch at the end of this year, with both researchers involved. The models and their results have implications for the origin, evolution, and fate of Phobos and can be applied to other small planetary moons.
A Doomed Moon: A Revised Scenario
Phobos, the larger of Mars’ two moons, orbits so close to the planet (about 9,000 km) that its orbit is inevitably decaying due to tidal forces. Previous models predicted its destruction near Mars’ Roche limit (about 1.6 Martian radii). However, this new study, led by Harrison AGRUSA and Patrick MICHEL (Lagrange/CNRS, OCA, UniCA), shows that Phobos will begin to break apart at 2.2 Martian radii (approximately 7,500 km from Mars’ centre)—much earlier than expected—if its mechanical strength is as low as that of recently visited asteroids.
Why?
If Phobos shares the characteristics of small asteroids, its structure would resemble a rubble pile, with rocks held together by their own gravity. The researchers demonstrated that, in this case, as it approaches a planet, tidal forces first strip material from its surface before causing total disruption. This previously overlooked mechanism explains why earlier estimates underestimated the disruption distance for the small moon.
"Our simulations assume Phobos is far more fragile than previously thought," explains Patrick Michel, CNRS Research Director and co-author of the study. "This assumption is supported by observations of small asteroids, which have shown very low strength. The gradual destruction of Phobos, rather than a sudden breakup, opens the door to new scenarios, such as collisional erosion accelerated by the ejected debris."
MMX: A Key Mission to Unravel Phobos’ Mysteries
These findings are timely for JAXA’s MMX mission, scheduled to launch in late 2026. MMX will study Phobos and Deimos in detail, with the following objectives:
- Returning samples to Earth by 2031 (to analyse composition and determine the origin of Mars’ moons).
- Measuring gravity and topography (to constrain cohesion and porosity models).
- Conducting mineralogical and elemental composition analyses from the spacecraft.
- Deploying the Franco-German rover IDEFIX® (CNES-DLR) for in-situ analysis.
"MMX will provide the missing data on Phobos’ structure," says Harrison Agrusa, a CNES postdoctoral researcher and lead author of the study. "This information will be crucial for refining our predictions and understanding whether Phobos is a captured object or re-accreted after a giant impact on Mars."
Implications Beyond Mars
This study is not limited to Phobos. It provides a new theoretical framework for understanding the fate of irregular small moons in the Solar System, such as those of Saturn or Jupiter. It also highlights the importance of space missions dedicated to small bodies, which allow testing models of celestial mechanics and planetary formation.
"Phobos is a natural laboratory for studying evolutionary processes and the fate of satellites," concludes H. Agrusa. "These coming years will teach us as much about its end as about its origin."
First author Contacts:
Harrison Agrusa: CNES Postdoctoral Researcher at Observatoire de la Côte d’Azur (Lagrange Laboratory, UniCA). Email: hagrusa@oca.eu.
Press Contacts:
Observatoire de la Côte d’Azur’s Communication Department.
Additional Resources:
Article: “Tidal disruptions of rubble piles: The case of Phobos”, H. Agrusa and P. Michel, Astronomy & Astrophysics, received: 05 November 2025 / accepted: 09 January 2026.
Vers un lien théorique entre gravitation et mécanique quantique
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Vers un lien théorique entre gravitation et mécanique quantique
La théorie de la Relativité Générale décrit la manière dont la matière* déforme l’espace-temps, et comment, en retour, la matière est influencée par cette courbure — expliquant ainsi la gravitation. Ses nombreuses prédictions, allant de la dilatation du temps aux ondes gravitationnelles en passant par les trous noirs, ont été confirmées sur plus d’un siècle. Elle constitue ainsi l’un des piliers les plus solides de la physique moderne.
Néanmoins, plusieurs indices suggèrent que la Relativité Générale pourrait n’être que la limite d’une théorie plus complète. D’un point de vue théorique, elle se heurte notamment aux problèmes des singularités et à la difficulté de formuler une gravitation quantique cohérente. D’un point de vue observationnel, les tensions récentes autour du modèle cosmologique standard interrogent également la complétude de notre description actuelle de l’Univers. Cette situation rappelle celle de la gravitation newtonienne, qui s’est révélée être une approximation de la Relativité Générale.
C’est dans ce contexte qu’une nouvelle théorie alternative à la Relativité Générale est née à l’Observatoire de la Côte d’Azur : la Relativité Intriquée. Cette approche repose sur une reformulation non linéaire du lien entre la matière et la courbure de l’espace-temps, rendant impossible la définition de la théorie en l’absence de matière. La matière et la géométrie de l’espace-temps sont ainsi "intriquées" dans la formulation même de la théorie, au sens étymologique du terme. De ce fait, la Relativité Intriquée fait intervenir moins de constantes fondamentales que les théories usuelles, tout en reproduisant la Relativité Générale comme limite ou comme approximation dans de nombreux régimes physiques.
Dans une nouvelle publication parue dans Classical and Quantum Gravity, des chercheurs du laboratoire ARTEMIS de l’Observatoire de la Côte d’Azur et de l’Observatoire de Paris, menés par Thomas Chehab, doctorant au laboratoire ARTEMIS, montrent que cette théorie possède une conséquence remarquable : ni la constante de gravitation G, ni la constante de Planck ℏ n’y sont fondamentales. Elles émergent toutes deux comme des quantités effectives, liées à un champ gravitationnel scalaire, et peuvent donc varier dans l’espace et le temps.
Les auteurs ont quantifié l’amplitude de ces variations dans différents environnements astrophysiques, sans recourir à aucun paramètre libre ajustable. Leurs résultats montrent que les variations de G et de ℏ sont totalement négligeables dans le Système solaire, rendant la Relativité Intriquée indiscernable de la Relativité Générale aux niveaux de précision actuellement accessibles. En revanche, dans des objets extrêmement denses tels que les naines blanches et les étoiles à neutrons, ces variations pourraient devenir significatives : de l’ordre de un millionième pour les naines blanches, et pouvant atteindre quelques pourcents à l’intérieur des étoiles à neutrons les plus compactes.
Ces prédictions ouvrent la voie à de nouveaux tests observationnels. En particulier, une variation de la constante de Planck pourrait laisser des signatures mesurables dans les spectres des rayonnements thermiques.
Dans une seconde publication parue dans Physics Letters B, des chercheurs du laboratoire ARTEMIS de l’Observatoire de la Côte d’Azur et de l’Université de Barcelone montrent que la formulation de la Relativité intriquée, qui pouvait paraître surprenante, s’impose en réalité comme la seule théorie du type f(R, Lm), autre que la Relativité générale, possédant toutes les solutions de la Relativité générale pour un type générique de matière.
Ainsi, tout en reproduisant avec une grande précision les succès expérimentaux de la Relativité Générale, la Relativité Intriquée conduit à des prédictions nouvelles dans les régimes de gravitation extrême. Elle établit en outre un lien explicite et inédit entre gravitation et mécanique quantique, en montrant que la constante de Planck pourrait être gouvernée par la structure même du champ gravitationnel. Cette approche ouvre ainsi une nouvelle voie d’exploration vers une compréhension plus unifiée des lois fondamentales de la nature.
* Le terme " matière " est ici entendu au sens large, incluant l’énergie qui lui est associée.
Articles :
Variation of Planck’s quantum of action in Entangled Relativity, Thomas Chehab,
Olivier Minazzoli et Aurélien Hees, Classical and Quantum Gravity, 2025.
https://doi.org/10.1088/1361-6382/ae30c7
Deriving Entangled Relativity, Olivier Minazzoli, Maxime Wavasseur et Thomas Chehab,
Physics Letters B, 2025.
https://doi.org/10.1016/j.physletb.2025.140117
Contacts :
thomas.chehab@oca.eu et olivier.minazzoli@oca.eu
Olivier Minazzoli dirige ces recherches depuis le laboratoire ARTEMIS (CNRS/UMR 7250) de l’Observatoire de la Côte d’Azur (OCA), dans le cadre d’une convention signée entre le gouvernement de Monaco, le CNRS, l’Université Côte d’Azur et l’Observatoire de la Côte d’Azur.
Contact Presse :
Margaux Arav – Responsable communication de l’Observatoire de la Côte d’Azur
Premier Twin Impact Lunar Telescope (TILT)
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Le premier Twin Impact Lunar Telescope (TILT) [1], installé à Calern [2] en juillet 2025, a observé [3] ses premiers flashs d’impact lunaires (Lunar Impact Flashes, LIF) pendant une campagne d’observation des impacts produits par la pluie de météoroïdes des Géminides sur la Lune (et la Terre).
Signature officielle du laboratoire commun AERIAL entre ACRI-ST × Observatoire de la Côte d’Azur « Data Observatory in the Era of Multi-Source Big Data »
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Signature officielle du laboratoire commun AERIAL entre ACRI-ST × Observatoire de la Côte d’Azur, établissement composante d'Université Côte d'Azur.
« Data Observatory in the Era of Multi-Source Big Data » Lors des 4ᵉ Rencontres du Spatial en Région Sud, l’Observatoire de la Côte d’Azur et ACRI-ST ont fondé AERIAL, un nouveau laboratoire commun, marquant une étape clé pour l’innovation en science des données, en astronomie et en observation de la Terre.
Eviden et SKAO s’allient pour l’infrastructure IT des radiotélescopes de nouvelle génération
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Eviden, la branche produits d’Atos Group, leader du calcul avancé, annonce aujourd'hui un contrat avec l’Observatoire « Square Kilometre Array » (SKAO) pour fournir le lot « Science Data Processing Centre » (SDP) pour les sites des télescopes SKA-Low et SKA-Mid, respectivement en Australie et en Afrique du Sud.
La formation de notre système solaire au bout des doigts
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Ce que les échantillons de Bennu nous révèlent.
Le 24 septembre 2023, la mission OSIRIS-REx de la NASA a ramené sur Terre 121,6 grammes d’échantillons de l’astéroïde Bennu, un corps primitif riche en eau et en composés organiques. Véritable capsule temporelle, ce matériau offre une occasion unique d’explorer les conditions qui régnaient dans la nébuleuse solaire il y a plus de 4,5 milliards d’années. Leurs analyses ont déjà révélé des informations inédites sur l’histoire géochimique de Bennu et sur les premiers stades de la formation du système solaire.