Physique

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Crédits. Matière condensée : Julien Bobroff-Frederic Bouquet-Jeffrey Quilliam/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0 ; Mécanique des matériaux : BradleyGrillo/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0.

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Premiers indices de la formation de planètes autour d’une étoile dévoilés par ALMA

Depuis les années 90, les astronomes ont découvert plus de 4 700 planètes en dehors du Système Solaire. Comment toutes ces planètes se forment-elles ? Pour comprendre leurs conditions de formation, les astronomes de la collaboration internationale ALMA ont obtenu une image du disque de poussière entourant la jeune étoile en formation HL Tauri. Ils y ont découvert une surprenante succession d’anneaux sombres et lumineux. Les anneaux sombres indiqueraient la présence de planètes géantes en formation : ce sont les premiers indices de la formation de planètes dans un disque.

Contrôler la lumière grâce aux sciences physiques et numériques

Si la lumière peut nous intriguer et nous captiver, voire même nous faire rêver, les physiciens cherchent depuis des années à la contrôler. Utilisée pour transporter de l’information, convertie pour devenir de l’électricité ou encore manipulée pour rendre des objets presque invisibles, la lumière est en effet de mieux en mieux comprise et utilisée pour répondre à des besoins technologiques précis. En 2006, Gondarenko et ses collègues utilisent une méthode numérique d’optimisation, inspirée de l’évolution biologique des populations, pour rechercher un composant optique permettant de concentrer la lumière dans un espace très restreint.

Le mystère de la naissance des étoiles vu par le télescope spatial Herschel

Grâce au télescope Hubble, les astronomes estiment que notre galaxie, la Voie lactée, héberge entre 200 et 400 milliards d’étoiles. Comment toutes ces étoiles se forment-elles et pourquoi naissent-elles en groupe ? Afin d’étudier les toutes premières étapes de la formation des étoiles et de répondre à ces questions, l’Agence Spatiale Européenne a développé le télescope spatial Herschel. En analysant les images issues de cette mission, Philippe André et ses collègues ont fait une découverte surprenante qui les a conduit à réviser le scénario de formation des étoiles établi auparavant.

Symétrie versus Ordre sur terrain en 2D : match nul

Pourquoi, à basse température, l’eau se change-t-elle en glace ? La réponse à cette question repose sur les concepts d’ordre et de symétrie. Pour décider de l’état dans lequel se trouvera la matière, un match se joue en effet entre la symétrie et l’ordre, en fonction des conditions dans lesquelles le système se trouve, et en particulier de la température ambiante. Dans son article de 1971, V. Berezinskii explore le rôle d’un autre paramètre important, la dimension, en se focalisant sur celle où la physique est la plus étonnante : la dimension 2.

Les horloges atomiques de poche

De plus en plus d’applications requièrent des références de temps performantes, que ce soit les systèmes de navigation par satellite, les réseaux de communications, les réseaux électriques intelligents, les radars météo, les réseaux de transactions financières, les véhicules autonomes, etc. Les horloges atomiques permettent d’atteindre une stabilité inégalée mais, très souvent, au détriment du volume qu’elles occupent. Difficile d’imaginer l’utilité d’une horloge de la taille d’un studio pour une application aux communications militaires sur le terrain ou dans un système embarqué de véhicule. À moins de trouver une solution pour que ces horloges tiennent dans la poche !

La cuisson des spaghetti : recette en trois étapes

Spaghetti à la bolognaise, spaghetti à la carbonara (pecorino e guanciale, grazie), on connaît toutes et tous ces plats. Mais qu’en est-il de la cuisson de ces pâtes ? Et si on s’intéressait plus en détail aux différentes étapes de leur cuisson ? Est-il possible de prédire la déformation des spaghetti quand ils cuisent ?

L’art de la diplomatie dans les cristaux magnétiques

Que se passe-t-il au juste à l’intérieur d’un aimant ? À quoi est due cette propriété particulière, l’aimantation, que partagent ces matériaux appelés « cristaux magnétiques » ? En fait, ils présentent une très grande variété de structures internes, en réponse à un ensemble de contraintes présentes à l’échelle microscopique. Ces « règles du jeu » sont assez simples : elles dictent la façon dont les aimantations de deux atomes voisins doivent se comporter l’une vis-à-vis de l’autre. Mais le jeu reste complexe : ce ne sont pas quelques atomes qui doivent cohabiter, mais des millions de milliards de milliards, et leurs exigences sont parfois contradictoires. Comment trouver une solution à l’amiable qui satisfasse tous les atomes du cristal ? C’est ce problème diplomatique complexe que Jacques Villain a cherché à résoudre en 1959.