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Des nanodiamants dans les poussières interstellaires ?
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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 . . .

21 - COTES-D'OR

Du 8 avril 2017 au 7 janvier 2018
"SAUVAGES"

Lynx boréal, Ours brun, Loup gris, Renard roux et Loutre d'Europe.
Cette nouvelle exposition propose une mise en scène originale adaptée à un public familial. De nombreuses illustrations, schémas, spécimens naturalisés, pièces archéologiques et ostéologiques, témoignages d’experts… apportent des éléments objectifs, de façon claire et synthétique sur ces cinq Mammifères Carnivores. Le visiteur pourra ainsi, en toute connaissance de cause, avoir un avis éclairé sur la place qu’il serait prêt à leur laisser.

Jardin des sciences
Avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville (Parc de l’Arquebuse)
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


30 - GARD

14 avril au 1er mai
"VENEZ VOLER DANS LA GROTTE DE LA SALAMANDRE"

Vivez une expérience extraordinaire : voler en ballon dans une énorme caverne… Embarquer dans l’’Aéroplume, un ballon plus léger que l’’air, mu par la force humaine.

Grotte de la Salamandre
30430 Méjannes le Clap
04 66 600 600
www.grottedelasalamandre.com


40 - LANDES

Du 15 avril au 26 novembre

"L'ART DES CHASSEURS PRÉHISTORIQUES"

A travers cette exposition, la Maison de la Dame propose de découvrir toutes les facettes de l'art des chasseurs préhistoriques.

La Maison de la Dame de Brassempouy
404 rue du Musée
40330 Brassempouy
05 58 89 21 73
www.prehistoire-brassempouy.fr


70 - HAUTE-SAONE

Du 29 septembre au 22 décembre
"LA SÉGRÉGATION ET LA GLOIRE, LES SOLDATS NOIRS-AMÉRICAINS AU CŒUR DE LA GRANDE GUERRE"

Cette exposition traite de l’engagement des noirs-américains dans la 1ère guerre mondiale. Ces derniers bien que libérés de l’esclavage en 1865 subissaient alors des discriminations économiques et sociales auxquelles s’ajoutaient dans les états du Sud des Etats-Unis, la ségrégation raciale.

Maison de la Négritude et des Droits de l'Homme
24 Grande Rue
70290 Champagney
03 84 23 25 45
www.maisondelanegritude.fr


74 - HAUTE-SAVOIE

Jusqu'au 31 décembre 2018
EXPOSITION TEMPORAIRE
"Sibérie centrale et orientale"

Muséum des Papillons
et Insectes du Château de Faverges

293 chemin de la Vie Plaine
74210 Faverges
07 78 41 33 51
www.museum-faverges.com


81 - TARN

Du 1er décembre au 31 janvier 2018
FESTIVAL DES LANTERNES
Féérie des lumières d'Asie

Chaque soir à la tombée de la nuit, la féérie des lanternes chinoises illumine le site classé du parc Foucaud.
Autour du château, sous les arbres millénaires ornés de lumière, dans les bassins et pièces d'eau, vingt tableaux se succèdent entre pagodes, temples asiatiques, animaux fantastiques, nénuphars et autres pandas.

Parc de Foucaud
Avenue Dom Vaysette
81600 Gaillac
https://festivaldeslanternes-gaillac.fr

Lieux:

Découvrir toutes les activités