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Des nanodiamants dans les poussières interstellaires ?
Actualités

Des nanodiamants dans les poussières interstellaires ?

L’Univers est la source de nombreux rayonnements dont certains sont encore mal compris. C’est le cas de l’ERE (Extended Red Emission) observé il y a environ 40 ans. On savait qu'il était lié aux poussières interstellaires, mais  la nature précise de sa source n’était toujours pas clairement identifiée. Pour Hsaio-Chi Lu, du Centre national de recherche sur la radiation synchrotron de Taiwan, et ses collègues, des nanodiamants pourraient être les responsables de ce phénomène.

Les diamants sont en théorie composés exclusivement de carbone, mais en pratique ils présentent des défauts dans leur réseau cristallin, notamment des « centres de vacance d’azote » (notés NV), où un atome d’azote s'est substitué à un atome de carbone. Ces défauts sont responsables d’effets électroniques très étudiés, mais également de photoluminescence. Irradiés dans l’ultraviolet, les diamants contenant des défauts de type NV émettent une lumière rouge intense.

Reste à savoir si cette lumière correspond à l’ERE : Hsaio-Chi Lu et ses collaborateurs ont ainsi préparé une poudre de diamants nanométriques pour qu’elle soit riche en centres NV, puis l’ont soumise à un intense rayonnement synchrotron de longueur d’onde 170 nanomètres, dans l’ultraviolet lointain.

De longueur d’onde comprise entre 520 et 850 nanomètres, la lumière rouge émise en réponse par les nanodiamants concorde avec celle du rayonnement ERE en provenance de la nébuleuse NGC7023. Par ailleurs, le rendement de la photoluminescence (le nombre de photons émis dans le rouge par rapport au nombre de photons absorbés dans l’ultraviolet) a été évalué à 40 % dans le cadre de cette expérience, ce qui est, d’après les auteurs, au-dessus de la limite basse de l’ERE déterminée par les études astrophysique.

« Cette expérimentation terrestre est intéressante parce qu’elle constitue une approche complémentaire à la démarche observationnelle classique pour l’étude de la luminescence ERE » commente Olivier Berné, chercheur CNRS à l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie, à Toulouse. « Les diamants ne sont pas pour autant les seuls candidats pour l’ERE. Toute une population de nanoparticules carbonées peuple les poussières stellaires » précise-t-il. Les hydrocarbures aliphatiques, aromatiques, ou encore les fullerènes, qui sont abondants dans le milieu interstellaire, sont également de bons candidats pour expliquer l’ERE. « Il faudrait être en mesure de réaliser des expériences similaires sur ces autres composés » explique Olivier Berné. Une autre piste de confirmation serait de vérifier la présence de ces nanodiamants dans les zones sources de cette photoluminescence. « On sait qu’ils sont présents dans les poussières interstellaires à proximité d’étoiles jeunes, et émettent un rayonnement caractéristique de longueur d’onde de 3,5 micromètres. Reste à retrouver cette signature dans les zones qui émettent l’ERE confirmerait le rôle de ces composés. À ma connaissance, elle n’apparaît cependant pas dans la lumière qui provient de NGC7023  » conclut Olivier Berné.


Source : Pour la Science
Crédit : Göran Nilsson

Des nanodiamants dans les poussières interstellaires ? Actualités

Des nanodiamants dans les poussières interstellaires ?

L’Univers est la source de nombreux rayonnements dont certains sont encore mal compris. C’est le cas de l’ERE (Extended Red Emission) observé il y a environ 40 ans. On savait qu'il était lié aux poussières interstellaires, mais  la nature précise de sa source n’était toujours pas clairement identifiée. Pour Hsaio-Chi Lu, du Centre national de recherche sur la radiation synchrotron de Taiwan, et ses collègues, des nanodiamants pourraient être les responsables de ce phénomène.

Les diamants sont en théorie composés exclusivement de carbone, mais en pratique ils présentent des défauts dans leur réseau cristallin, notamment des « centres de vacance d’azote » (notés NV), où un atome d’azote s'est substitué à un atome de carbone. Ces défauts sont responsables d’effets électroniques très étudiés, mais également de photoluminescence. Irradiés dans l’ultraviolet, les diamants contenant des défauts de type NV émettent une lumière rouge intense.

Reste à savoir si cette lumière correspond à l’ERE : Hsaio-Chi Lu et ses collaborateurs ont ainsi préparé une poudre de diamants nanométriques pour qu’elle soit riche en centres NV, puis l’ont soumise à un intense rayonnement synchrotron de longueur d’onde 170 nanomètres, dans l’ultraviolet lointain.

De longueur d’onde comprise entre 520 et 850 nanomètres, la lumière rouge émise en réponse par les nanodiamants concorde avec celle du rayonnement ERE en provenance de la nébuleuse NGC7023. Par ailleurs, le rendement de la photoluminescence (le nombre de photons émis dans le rouge par rapport au nombre de photons absorbés dans l’ultraviolet) a été évalué à 40 % dans le cadre de cette expérience, ce qui est, d’après les auteurs, au-dessus de la limite basse de l’ERE déterminée par les études astrophysique.

« Cette expérimentation terrestre est intéressante parce qu’elle constitue une approche complémentaire à la démarche observationnelle classique pour l’étude de la luminescence ERE » commente Olivier Berné, chercheur CNRS à l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie, à Toulouse. « Les diamants ne sont pas pour autant les seuls candidats pour l’ERE. Toute une population de nanoparticules carbonées peuple les poussières stellaires » précise-t-il. Les hydrocarbures aliphatiques, aromatiques, ou encore les fullerènes, qui sont abondants dans le milieu interstellaire, sont également de bons candidats pour expliquer l’ERE. « Il faudrait être en mesure de réaliser des expériences similaires sur ces autres composés » explique Olivier Berné. Une autre piste de confirmation serait de vérifier la présence de ces nanodiamants dans les zones sources de cette photoluminescence. « On sait qu’ils sont présents dans les poussières interstellaires à proximité d’étoiles jeunes, et émettent un rayonnement caractéristique de longueur d’onde de 3,5 micromètres. Reste à retrouver cette signature dans les zones qui émettent l’ERE confirmerait le rôle de ces composés. À ma connaissance, elle n’apparaît cependant pas dans la lumière qui provient de NGC7023  » conclut Olivier Berné.


Source : Pour la Science
Crédit : Göran Nilsson

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020

EXPOSITION
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 6 janvier 2019

EXPOSITION
"GRAINES"

Elles sont partout… Du petit-déjeuner au coucher, dans nos vêtements, dans notre alimentation, dans nos parcs et jardins… sans même y penser elles font partie de notre quotidien et sont un pilier de la biodiversité végétale.
Cette nouvelle exposition, très ludique, propose à tous les visiteurs de découvrir une grande variété de graines d’ici et d’ailleurs et de s’interroger sur leurs enjeux dans un contexte de changement climatique et sociétal.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


41 - Loir et Cher

Jusqu'au 31 décembre

LES JARDINS DE CHAMBORD

Le château a retrouvé en 2017 ses jardins à la française du XVIIIe siècle avec six hectares et demi au pied de la façade nord du château : plus de 600 arbres, 800 arbustes, 200 rosiers, 15 250 plantes...

Office de Tourisme de Blois-Chambord
23 place du château
41000 Blois
02 54 90 41 41
www.bloischambord.com


42 - Loire

Jusqu'au 12 décembre

EXPOSITION
"FILIÈRES TEXTILES ET CUIR"

Une sélection de savoir-faire et techniques des métiers de l’artisanat d’art dans le domaine textile et du cuir, de la plumasserie à la maille, en passant par le travail du bottier, du relieur ou encore du maroquinier.

La maison du passementier
20 rue Victor Hugo
42650 Saint-Jean-Bonnefonds
04 77 95 09 82
www.ville-st-jean-bonnefonds.fr/-maisondupassementier-


44 - Loire Atlantique

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/


61 - Orne

Jusqu'au 23 décembre

EXPOSITION "LES HAIES"

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


76 - Seine Maritime

Jusqu'au 15 décembre

EXPOSITION
"L’ABBÉ PIERRE PHOTOGRAPHE, UN REGARD SUR LE MONDE"

L'exposition présente soixante-dix photographies inédites prises par l’abbé Pierre lui-même dans de nombreux pays. Elles témoignent de la vitalité des personnes pauvres dans le monde et dévoilent le regard lucide et plein d’amour.

Centre abbé Pierre - Emmaüs
Route d'Emmaüs
76690 Esteville
02 35 23 87 76
www.centre-abbe-pierre-emmaus.org

Lieux:

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