Séminaires

The epoch of re-ionization is a fascinating time in the history of the Universe because of the many uncertainties which plague our understanding of when and how it occurred. Lyman alpha emitting galaxies at high redshift offer a powerful probe of both reionization and of galaxy formation. In particular Lyman alpha emission is an efficient tool for identifying young galaxies and can also provide a robust test of the reionization epoch that is independent of Gunn-Peterson trough observations in quasar spectra.

The last few years have seen a number of discoveries that provided the first glimpse of the Universe at z =7, using both space and ground-based telescopes. I will review the most recent observational results on high redshift galaxies, namely Lyalpha emitters and Lyman break galaxies. In particular I will review the current constrains that we can place on the reionization epoch using the first statistical sample of spectroscopically confirmed z=7 Lyman break galaxies, the evolution of the luminosity functions and of the clustering strength of Lyalpha emitters.

Trojan asteroids in the inner Solar System

Trojan asteroids share the orbit of a planet and librate about the L4 and L5 Lagrangian points in that planet’s orbit. There are several thousand known Trojans in Jupiter’s orbit, but the first discovery of a Trojan in Earth’s orbit (2010 TK7) was only announced in 2011 [1], and there are only three known Mars Trojans.
Earlier modelling and simulations predict the existence of many more such objects, however detections of such objects by ground-based telescopes are subject to a number of restrictions. We will discuss optimal search areas and imaging cadences for the most efficient use of telescope time to maximise the probability of discovering additional inner planet Trojans.
Furthermore we will discuss early results of modelling and simulations for the detection of Trojan asteroids in the orbits of Earth and Mars by the Gaia space mission. We will also present the capabilities of the Zadko Telescope in Western Australia as a follow-up instrument for discoveries made by Gaia.

[1] Connors, M., P. Wiegert, and C. Veillet. 2011. Earth’s Trojan asteroid. Nature 475: 481.


Astéroïdes troyens dans l’intérieur du Système Solaire

Les astéroïdes troyens partagent l’orbite d’une planète, et sont en libration autour des points Lagrange L4 et L5 dans l’orbite de cette planète. Il y a environ 5000 objets troyens reconnus dans l’orbite de Jupiter, mais la première découverte d’un troyen de la Terre (2010 TK7) a été annoncée en 2011 [1], et il y a seulement 3 troyens de Mars reconnus.
Auparavant, la modélisation et les simulations avaient prédit l’existence de plusieurs tels objets. Cependant, la détection de ces objets par les télescopes depuis la Terre présente un certain nombre de restrictions. Nous discuterons les régions optimales de recherche, et les cadences d’échantillonnage d’images pour une meilleure utilisation des télescopes propres à maximiser la probabilité de découverte de troyens dans l’intérieur du Système Solaire.
Par ailleurs, nous discuterons les résultats préliminaires de la modélisation et des simulations de détection d’astéroïdes troyens dans les orbites de la Terre et de Mars par la mission spatiale Gaia. Nous présenterons également la capacité du télescope Zadko (Australie-Occidentale) en tant qu’instrument de suivi des découvertes de Gaia.

[1] Connors, M., P. Wiegert, and C. Veillet. 2011. Earth’s Trojan asteroid. Nature 475: 481.

The current standard model of cosmology (SMoC) requires The Dual Dwarf Galaxy Theorem to be true according to which two types of dwarf galaxies must exist : primordial dark-matter (DM) dominated (type A) dwarf galaxies, and tidal-dwarf and ram-pressure-dwarf (type B) galaxies void of DM. Type A dwarfs surround the host approximately spherically, while type B dwarfs are typically correlated in phase-space. Type B dwarfs must exist in any cosmological theory in which galaxies interact. Only one type of dwarf galaxy is observed to exist on the baryonic Tully-Fisher plot and in the radius-mass plane. The Milky Way satellite system forms a vast phase-space-correlated structure that includes globular clusters and stellar and gaseous streams. Other galaxies also have phase-space correlated satellite systems. Therefore, The Dual Galaxy Theorem is falsified by observation and dynamically relevant cold or warm DM cannot exist. It is shown that the SMoC is incompatible with a large set of other extragalactic observations. In particular, alone the empirical mass-discrepancy-acceleration correlation constitutes convincing evidence that galactic-scale dynamics must be Milgromian.

The combination of Satellite Laser Ranging (SLR) and microwave observations of the Global Navigation Satellite Systems (GNSS) is usually done by applying the so-called “local ties” for the position differences at co-located observing sites. This type of connection is often affected by problems: discrepancies between the local ties (derived from terrestrial survey measure-ments at the co-location sites) and the estimated station coordinates, or the small amount and bad global distribution of the co-location sites. For this reason, an alternative or additional connection between the SLR and GNSS observation techniques is highly desired. The Earth rotation parameters that are usually estimated from both observation techniques can improve the connection only slightly. But some of the GNSS satellites are tracked by SLR, thus, the satellites represent a perfect co-location platform for the two techniques.
The presentation will show the method of combination using the co-location at GNSS satel-lites and its advantages and problems will be explained.
One advantage of this method is that the scale from SLR can be transferred directly to the GNSS network, e.g., allowing for the estimation of GNSS satellite antenna offsets (SAO) without fixing the scale to the a priori reference frame. And the resulting SAOs are consistent to the SLR scale.
Problematic issues are the availability of the correct offsets of the laser reflector arrays at the GNSS satellites, the SLR range biases to GNSS satellites and especially the small amount of SLR data to GNSS satellites.
An improvement in the determination of stable SLR-related parameters can be achieved by the inclusion of SLR data to LAGEOS. AIUB has implemented the SLR analysis to spherical satellites into the Bernese GPS Software during the last four years. The presentation will show the status of SLR solutions based only on spherical satellites as well as their impact on com-bined SLR-GNSS solutions.

A l'échelle des temps géologiques, les chutes de grosses météorites ont façonné l'évolution de notre planète. Les météorites les plus petites qui tombent sur Terre de nos jours sont considérées par les scientifiques comme les archivistes de notre Système solaire, formé il y a 4,5 milliards d'années. Provenant de petits corps comme les astéroïdes, elles gardent en mémoire les conditions physiques et chimiques des premiers millions d'années du Système solaire. La conférence vous invitera à un voyage dans l'espace et le temps en compagnie des météorites.

Wide field redshift surveys offer great promise to use baryon acoustic oscillations (BAO) as a distance probe, map the cosmological density and velocity fields in 3D, and compare the growth history of the universe to the expansion history.

Measurements of the galaxy power spectrum from future surveys such as BigBOSS and Euclid, in combination with CMB and other probes, can greatly advance our understanding of the nature of dark energy, primordial perturbations, neutrino masses, and test Einstein gravity.

Nous démontrons que le nombre des configurations centrales planes de 5 corps (c'est-à-dire des équilibres relatifs du problème newtonien des 5 corps) est fini, sauf peut-être si les masses satisfont une condition algébrique de codimension 2.
Le 6ème des problèmes de Steve Smale pour le XXIème siècle est la finitude du nombre des configurations centrales planes pour tout nombre de corps et tout choix de masses positives. Le problème a été posé par Chazy en 1918, puis par Wintner en 1941. Hampton et Moeckel ont résolu en 2005 le cas n=4. Nous commencerons par prouver leur résultat presque sans calcul.

Pour la dernière conférence, Suzanne Débarbat, Simone Dumont et Monique Gros, présenteront Le passage de Vénus 2012 : une occasion internationale de revoir les archives des passages du passé, suite au passage de Vénus du 6 juin et au colloque de Tromso en Norvège.

Les séances reprendront à la rentrée

L’astrochimie est une discipline reconnue de l’astrophysique. L’observation de nombreuses molécules « complexes » dans de nombreux objets astronomiques permet non seulement de caractériser ceux-ci mais donne accès à des informations fondamentales sur certains processus clefs de l’astrophysique moderne : effondrement des nuages moléculaires, formation des étoiles et des disques protoplanétaires, conditions physico-chimiques de formation de planètes… L’astrobiologie n’en n’est pas au même stade : le grand éparpillement thématique lié à la complexité des phénomènes, la focalisation parfois trop spécialisée sur certains aspects secondaires et la propension à la surenchère médiatique ne favorise guère la réputation scientifique d’une discipline mal établie. Pourtant, il est un sujet que l’astrobiologie considère assez peu et qui pourtant en commande l’intérêt. Ce sujet est celui de l’origine de la vie sur la Terre, problème considéré comme « trop » complexe pour pouvoir être abordé dans son détail. Les lois physiques et chimiques qui régissent l’astrochimie sont, par essence, déterministes. Il est donc à priori possible de bâtir un scénario astrophysique qui permettrait de déboucher sur l’émergence de la vie sur Terre tout en s’appuyant sur des expériences de laboratoire. Toutefois, cette approche bute rapidement sur les lois de la complexité. Si les molécules interstellaires observées dans l’espace par la radioastronomie sont indéniablement compliquées, elles ne peuvent pas être qualifiées de complexes ni même issues de processus complexes (un adjectif dont la signification est singulièrement galvaudée).Pour tourner cette difficulté qui apparaît dés que la complexité moléculaire s’installe, je proposerai une approche systémique du problème et montrerai que l’emploi d’expériences non dirigées (des simulations), aussi appelée parfois « chimie systémique » peut permettre une réelle avancée du problème concernant la chimie prébiotique, dans un cadre issu de l’astrophysique tout en respectant la thermodynamique et l’approche physico-chimique. J’expliciterai ensuite quels sont les obstacles épistémologiques qui s’opposent à la transition de l’inanimé au vivant et les méthodes à employer pour tenter de franchir ces obstacles.

The study of meteorite impacts is very relevant for the Solar System and in par- ticular for the Earth. Due to these “catastrophic” events, we can draw conclusions about the dynamic evolution of bodies within the Solar System.
The Bosumtwi structure is a well-studied impact feature of Ghana. The impact occurred c.a. 1.07 Mya (Koeberl et al., 1997) having made a 10.5 km diameter crater. Previous studies have shown the impactor had a vertical angle between 30° 45° from the horizontal (Artemieva et al., 2004). The Impact generated the Ivory Coast tektites, demonstrating the direction of the impactor. The composition of the impactor is thought to be ordinary chondrite (Koeberl et al., 2007).
Our study concerns a statistical origin of the impactor’s most probable fam- ily/ies in the Main Belt region, through a statistical astrodynamical study taking into account the angle of the impact, the composition of the impactor, the location of the planets and continents on earth at the time of the impact, and using a range of possibilities for the probable velocity of the impact.

Among the ~1800 Kepler targets that have candidate planets, 20% have two or more candidate planets. While most of these objects have not yet been confirmed as true planets, several considerations strongly suggest that the vast majority of these multi-candidate systems are true planetary systems. Virtually all candidate systems are stable, as tested by numerical integrations (assuming a nominal mass-radius relationship). Statistical studies performed on these candidates reveal a great deal about the architecture of planetary systems, including the typical spacing of orbits and flatness of planetary systems. The distribution of observed period ratios shows that the vast majority of candidate pairs are neither in nor near low-order mean motion resonances. Nonetheless, there are small but statistically significant excesses of candidate pairs both in resonance and spaced slightly too far apart to be in resonance, particularly near the 2:1 resonance. The characteristics of the confirmed Kepler multi-planet systems will also be discussed.