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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 . . .

13 - Bouches du Rhône

Du 7 au 15 janvier 2021

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


21 - Côte d'Or

Du 3 juillet au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"AU COEUR DES SAISONS"

Et si on prenait le temps de regarder passer les saisons, de vivre à leur rythme, de redécouvrir le plaisir d'observer la Nature et ses changements.
Cette nouvelle exposition, conçue et réalisée par le Jardin des sciences et Biodiversité, vous plonge « Au coeur des saisons », de façon ludique et accessible à tous les publics, en famille comme entre amis…

Jardin des sciences & biodiversité
Jardin de l’Arquebuse
14 rue Jehan de Marville & 1 avenue Albert 1er
21000 DIJON
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


34 - Hérault

Du 26 septembre au 28 février 2021

EXPOSITION
"DERNIERS IMPRESSIONNISTES"

Des paysages maritimes de la Bretagne aux plaisirs des plages de la Belle Époque, des paysages urbains ou champêtres aux portraits virtuoses, partez sur les pas des peintres intimistes ayant tous respiré le parfum de l’impressionnisme.
Riche de 70 peintures et d’une trentaine de dessins ou lithographies, l’exposition qui fait étape à Lodève est la première en France à rendre à ce courant l’importance qui lui revient.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


45 - Loiret

Les 4 juillet et 22 août

VISITES
"ART DES JARDINS"

Art de vivre et Nouvelles Renaissances en Val-de-Loire.
L’Arboretum des Grandes Bruyères, « Jardin Remarquable » vous présentant pas moins de 5 types de jardins, vous invite à découvrir leur histoire et leurs spécificités.
Visite guidée à 15h. Inscription obligatoire, nombre de participants limité.

Arboretum des Grandes Bruyères
45450 Ingrannes
02 38 57 28 24
www.arboretumdesgrandesbruyeres.fr


50 - Manche

Du 8 février au 24 mai

EXPOSITION DE PHOTOGRAPHIES
"LA HAGUE : A L’EPREUVE DU TEMPS"

De vallées encaissées en roches mystérieuses, du littoral déchiqueté aux champs quadrillés de murets, le regard d’Antoine Soubigou s’est posé sur une Hague intemporelle et tourmentée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


Jusqu'au 15 novembre

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"VIE SAUVAGE EN COTENTIN"

Une exposition pour les curieux de nature mais aussi pour les amateurs de belles images... L’association "Regards" basée à Cormelles-le-Royal dans le Calvados rassemble des photographes naturalistes, passionnés d’image et de nature.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


59 - Nord

Jusqu'au 29 août 2021

EXPOSITION
"MON DODO"

A quoi sert de dormir ? Que se passe-t-il quand je dors ? Pourquoi je rêve ? Telles sont les questions que peuvent se poser les enfants lorsqu’ils vont se coucher pour la sieste ou pour la nuit.
Au travers des expériences et des approches diverses, l’exposition invite les 2-7 ans à découvrir leurs besoins en quantité et qualité de sommeil tout en abordant les notions de cycle et le rôle du sommeil dans leur développement.

Forum départemental des Sciences
1 place de l’Hôtel de ville
59650 Villeneuve d’Ascq
03 59 73 96 00
www.forumdepartementaldessciences.fr


67 - Bas-Rhin

A partir du 4 juillet

ESCAPE GAME LIGNE MAGINOT

Participez à une partie d'escape game et découvrez la Ligne Maginot comme si vous y étiez soldat!
Dans l'antre de la forteresse sont cachés les indices qui vous permettront de sauver l'équipage de l’asphyxie... Attention, vous n'avez que 40 minutes !
Equipes de 2 à 6 joueurs. A partir de 10 ans accompagnés de leurs parents.

Forteresse de la Ligne Maginot
Route D65 direction Pfaffenbronn
67510 Lembach
03 88 94 48 62 / 03 88 94 43 16
www.lignemaginot.fr


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 1er novembre

EXPOSITION
"BÊTISE ET BALIVERNES, IDÉES REÇUES SUR LA NATURE"

« les chauves-souris s'accrochent dans les cheveux » ; « les grenouilles sont vertes et les crapauds marron » ; « les moustiques préfèrent les peaux sucrées… », autant d’idées reçues et de fausses informations qui ont souvent la vie dure ! Une scénographie originale et les illustrations humoristiques de Roland Garrigue raviront aussi bien les petits que les grands !

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


88 - Vosges

Du 6 juillet au 30 août

ANIMATIONS SCIENCES
PLANÉTARIUM EPINAL

Qui n'a jamais rêvé de faire décoller une fusée (en papier) ? Ce sera possible cet été ! L'atelier "réveillez vos sens", quant à lui, sera parfait pour les enfants à partir de 3 ans. Nous proposons également des soirées d'observation du ciel du soir, une initiation à la paléontologie, la découverte des petites bêtes qui peuplent la mare du Planétarium et bien d'autre choses encore !

Planétarium Epinal
Rue Dom Pothier
88000 Epinal
03 29 35 08 02
www.planetarium-epinal.com

Lieux:

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