Le mystère I Zwicky 18

I Zwicky 18 est une galaxie irrégulière située dans la constellation de la Grande Ourse à environ 59 millions d’années-lumière de la Voie lactée. Sa composition chimique et sa morphologie en font un lieu d’étude privilégié pour percer les mystères de l’univers.

I Zwicky 18 n’est pas le nom de code d’un programme top secret ou l’immatriculation d’un cyborg extraterrestre. C’est une galaxie naine bleue compacte que certains nomment aussi Markarian 116. Sa morphologie et sa composition chimique sont celles qu’on rencontre habituellement chez les galaxies les plus lointaines, et donc observées peu après leur formation. Deux de ses régions particulièrement brillantes sont riches en jeunes étoiles bleues faisant de I Zwicky 18 un laboratoire parfait pour observer la naissance et la petite enfance des étoiles.

Cependant, les observations spectroscopiques de I Zwicky 18 depuis la Terre ont montré que cette galaxie est presque exclusivement constituée d’hydrogène et d’hélium, deux éléments très légers issus de la nucléosynthèse primordiale du Big Bang. « Sa métallicité est donc très faible : elle ne contient que très peu d’éléments lourds, tels que le carbone, l’oxygène ou le fer, susceptibles de catalyser la formation de nouvelles étoiles, » explique Georges Comte, astrophysicien émérite au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, « la raison pour laquelle cette galaxie connaît actuellement un sursaut de formation stellaire demeure ainsi une énigme qui passionne mes confrères et moi même. »

I_Zwicky_18Au centre, I Zwicky 18 donne l’impression de s’enfoncer dans des nuages. Il s’agit en fait de                                                                                                           filaments de gaz issus de supernovae. Photo prise par le télescope Hubble.

I Zwicky 18 est entourée de volutes bleues, filaments de gaz issus d’une génération précédente de jeunes étoiles chaudes, expulsées du cœur de la galaxie par leur vent stellaire et leurs explosions en supernovae. Pourquoi diable I Zwicky 18 s’écarte-t-elle de la physique interstellaire usuelle ? Personne ne le sait. « Et ce n’est pas faute d’essayer de le savoir ! » déclare Georges Comte. I Zwicky 18 a fait l’objet d’études poussées à l’aide de la plupart des instruments d’observation disponibles, qu’il s’agisse du télescope spatial Spitzer dans le domaine infrarouge, du télescope spatial Hubble dans le domaine de la lumière visible, du télescope spatial FUSE dans l’ultraviolet et du télescope spatial Chandra dans le domaine des rayons X.

« Toutes les données ont été analysées, décortiquées, chaque information apportée par la lumière qu’elle émet a été passée à la loupe, » explique le chercheur. Rien n’y fait. Au travers d’ I Zwicky 18, l’univers nous rappelle qu’il nous cache encore bien des secrets.

 

Renaud Levantidis

 

Lumière sur le cerveau

 

Et si les neurones se reconnaissaient entre eux grâce à de la lumière ? Les cellules du cerveau sont encore bien mystérieuses pour les scientifiques qui pensent aujourd’hui que les neurones communiqueraient par infra-rouges.

originalLes neurones s’enverraient des signaux lumineux…

Comment les neurones se reconnaissent-ils entre eux ? La complexité du réseau neuronal qui constitue le cerveau humain offre chaque jour de nouveaux défis aux scientifiques. Les neurones sont des cellules « étoilées, » car de leur centre cellulaire partent des dendrites, sorte de long bras qui vont jusqu’aux neurones suivants. Jusqu’alors, la façon dont ces dendrites s’orientaient dans l’espace pour aller rejoindre un autre neurone était un mystère. Les scientifiques du monde entier se disputaient sur le sujet : est-ce chimique ? est-ce thermique ? est-ce physique ? « La force de la recherche aujourd’hui c’est qu’elle se fait aux interfaces entre les disciplines, » clame Guillaume Baffou, chargé de recherche au CNRS à L’Institut Fresnel, « les chimistes, les biologistes et les physiciens sont désormais obligés de travailler et de communiquer ensemble pour faire avancer la science. »

C’est de ce principe qu’est né une théorie que Guillaume Baffou espère bien vérifier dans les années à venir. Selon lui, « les neurones sont sensibles aux infra-rouges, peut être même qu’ils communiquent grâce à cette lumière si particulière. » Des scientifiques ont récemment montré qu’avec un faisceau infra-rouge à proximité, les dendrites des neurones se dirigeaient vers celui-ci. Problème : est ce la chaleur dégagée par le faisceau ou la lumière de ce dernier qui attire les dendrites ? Grâce à la technique de microscopie thermique par effet mirage qu’a développé Guillaume et son équipe, le physicien entend bien mettre un terme au débat. « Mon intuition c’est que ce n’est pas thermique, » déclare-t-il, « car cela ne marche que si le faisceau d’infra-rouges clignote. » Or la chaleur est un processus lent qui ne « clignote pas. »

Armés de la précision de la microscopie thermique par effet mirage, qui permet de voir la déformation d’un faisceau lumineux à cause de la chaleur à l’échelle nanométrique, des scientifiques de disciplines théoriquement éloignées se joignent alors au projet. « Si on obtient les financements, on saura très vite ce qu’il en est ! » espère Guillaume Baffou. Qui sait ? Dans quelques années, on vous annoncera peut être que tous les hommes ont en fait un brillant cerveau.

Renaud Levantidis