92 épisodes

La chaire s'intéresse à tous les aspects de la formation des structures dans l'Univers, à partir de l'instant initial du Big Bang, où l'Univers était très homogène. Au XXIe siècle, la cosmologie est devenue une science de précision, où le taux d'expansion de l'Univers, et son accélération sont connus, sa courbure nulle et son contenu en matière et énergie ont été mesurés avec précision. Pourtant, il n'y a que 5 % de matière ordinaire, et 95 % de secteur noir, dont 25 % de matière noire et 70 % d'énergie sombre. De nombreux modèles alternatifs viennent défier le modèle standard de matière noire froide, qui rencontre beaucoup de problèmes pour expliquer les galaxies.

L'existence des galaxies n'a été établie qu'en 1926. Auparavant, les astronomes ne disposaient pas de bons indicateurs de distance, et confondaient les nuages de la Voie lactée, et les galaxies extérieures à la nôtre, tous appelés « nébuleuses ». L'expansion de l'Univers, et la loi de Hubble-Lemaître, n'a été établie que dans les années 1930. Aujourd'hui, l'Univers jusqu'aux limites de notre horizon observable a été exploré, il contient au moins deux mille milliards de galaxies. Les télescopes dans l'espace (Hubble, James-Webb, Euclid), ou au sol (VLT, ELT, ALMA, SKA) nous permettent de préciser de plus en plus la physique des galaxies, et d'établir la théorie de leur formation, de même que l'histoire cosmique de la formation d'étoiles.

Les galaxies évoluent en symbiose avec leur trou noir supermassif, qui existe au centre de chaque bulbe de galaxie. Ce trou noir est alimenté par le gaz et les étoiles de la galaxie qui orbitent près du centre. Depuis quelques années, la détection des ondes gravitationnelles nous renseignent sur le taux de fusion des trous noirs, et des observations interférométriques à très haute résolution angulaire ont pu faire l'image de l'ombre de trous noirs supermassifs.

Biographie

Astrophysicienne à l'Observatoire de Paris, membre de l'Académie des sciences, Françoise Combes a été directrice adjointe du Laboratoire de physique de l'École normale supérieure (ENS) de 1985 à 1989. Elle a été présidente de la Société française d'astronomie et d'astrophysique (2002-2004) et a dirigé le Programme national galaxies du CNRS (2001-2008). Elle est éditrice de la revue européenne Astronomy & Astrophysics, depuis 2003. Ses activités de recherche sont consacrées à la formation et à l'évolution des galaxies, dans un contexte cosmologique. Par ses simulations numériques, elle a été la première à découvrir le mécanisme permettant de former des bulbes dans les galaxies spirales, par des résonances verticales des barres stellaires. Elle a également été pionnière dans les absorptions moléculaires devant des quasars éloignés, conduisant à des contraintes sur la variation des constantes fondamentales. Elle a reçu la médaille d'or 2020 du CNRS ainsi que le prix international Pour les Femmes et la Science L'Oréal-UNESCO 2021.

Galaxies et cosmologie - Françoise Combes Collège de France

    • Sciences
    • 4,6 • 17 notes

La chaire s'intéresse à tous les aspects de la formation des structures dans l'Univers, à partir de l'instant initial du Big Bang, où l'Univers était très homogène. Au XXIe siècle, la cosmologie est devenue une science de précision, où le taux d'expansion de l'Univers, et son accélération sont connus, sa courbure nulle et son contenu en matière et énergie ont été mesurés avec précision. Pourtant, il n'y a que 5 % de matière ordinaire, et 95 % de secteur noir, dont 25 % de matière noire et 70 % d'énergie sombre. De nombreux modèles alternatifs viennent défier le modèle standard de matière noire froide, qui rencontre beaucoup de problèmes pour expliquer les galaxies.

L'existence des galaxies n'a été établie qu'en 1926. Auparavant, les astronomes ne disposaient pas de bons indicateurs de distance, et confondaient les nuages de la Voie lactée, et les galaxies extérieures à la nôtre, tous appelés « nébuleuses ». L'expansion de l'Univers, et la loi de Hubble-Lemaître, n'a été établie que dans les années 1930. Aujourd'hui, l'Univers jusqu'aux limites de notre horizon observable a été exploré, il contient au moins deux mille milliards de galaxies. Les télescopes dans l'espace (Hubble, James-Webb, Euclid), ou au sol (VLT, ELT, ALMA, SKA) nous permettent de préciser de plus en plus la physique des galaxies, et d'établir la théorie de leur formation, de même que l'histoire cosmique de la formation d'étoiles.

Les galaxies évoluent en symbiose avec leur trou noir supermassif, qui existe au centre de chaque bulbe de galaxie. Ce trou noir est alimenté par le gaz et les étoiles de la galaxie qui orbitent près du centre. Depuis quelques années, la détection des ondes gravitationnelles nous renseignent sur le taux de fusion des trous noirs, et des observations interférométriques à très haute résolution angulaire ont pu faire l'image de l'ombre de trous noirs supermassifs.

Biographie

Astrophysicienne à l'Observatoire de Paris, membre de l'Académie des sciences, Françoise Combes a été directrice adjointe du Laboratoire de physique de l'École normale supérieure (ENS) de 1985 à 1989. Elle a été présidente de la Société française d'astronomie et d'astrophysique (2002-2004) et a dirigé le Programme national galaxies du CNRS (2001-2008). Elle est éditrice de la revue européenne Astronomy & Astrophysics, depuis 2003. Ses activités de recherche sont consacrées à la formation et à l'évolution des galaxies, dans un contexte cosmologique. Par ses simulations numériques, elle a été la première à découvrir le mécanisme permettant de former des bulbes dans les galaxies spirales, par des résonances verticales des barres stellaires. Elle a également été pionnière dans les absorptions moléculaires devant des quasars éloignés, conduisant à des contraintes sur la variation des constantes fondamentales. Elle a reçu la médaille d'or 2020 du CNRS ainsi que le prix international Pour les Femmes et la Science L'Oréal-UNESCO 2021.

    Séminaire : Étoiles et trous noirs - Les amas globulaires

    Séminaire : Étoiles et trous noirs - Les amas globulaires

    Françoise Combes
    Collège de France
    Galaxies et cosmologie
    Année 2023-2024
    Séminaire : Étoiles et trous noirs - Les amas globulaires

    Intervenant(s)

    Paola di Matteo
    Obs-Paris

    Résumé :
    Les amas globulaires sont des systèmes formés de centaines de milliers, voire de millions, d'étoiles, tenues ensemble par la gravité. Longtemps considérés des systèmes très simples, formés d'étoiles ayant toutes le même âge et les mêmes propriétés chimiques, ils révèlent aujourd'hui une complexité qui reste encore inexpliquée. Dans notre Galaxie, plus de 150 amas globulaires sont recensés. Ils nous aident à comprendre la formation et l'évolution de la Voie lactée, ainsi que la façon dont la matière visible et noire y sont distribuées.

    • 59 min
    07 - Étoiles et trous noirs : Les amas d'étoiles, formation et dissolution

    07 - Étoiles et trous noirs : Les amas d'étoiles, formation et dissolution

    Françoise Combes
    Collège de France
    Galaxies et cosmologie
    Année 2023-2024
    Étoiles et trous noirs

    07 - Étoiles et trous noirs : Les amas d'étoiles, formation et dissolution

    Résumé

    Les étoiles se forment en groupes. Les amas d'étoiles les plus courants se forment dans le disque des galaxies, ils sont jeunes, peu concentrés et ouverts. Ils se diluent et se défont rapidement. Il existe des amas bien plus riches et concentrés, fortement liés par leur gravité, les amas globulaires. Ils se forment dans des conditions violentes lors des interactions de galaxies, lorsque d'énormes quantités de gaz se choquent et se compressent. Dans notre galaxie, la plupart des amas globulaires ont peu à peu été détruits par interaction avec le disque, et par des queues de marée qui se sont accumulées dans le halo stellaire.

    • 56 min
    Séminaire : Étoiles et trous noirs - Étoiles binaires X

    Séminaire : Étoiles et trous noirs - Étoiles binaires X

    Françoise Combes
    Collège de France
    Galaxies et cosmologie
    Année 2023-2024
    Séminaire : Étoiles et trous noirs - Étoiles binaires X

    Intervenant(s)

    Sylvain Chaty
    Université de Paris

    Résumé :
    La majeure partie des étoiles massives vivent en couple. Souvent depuis leur naissance, elles vivent proches d'une autre étoile. Au cours de leur vie de couple, certains événements dans la vie d'une étoile vont les faire se rapprocher, tellement qu'elles vont s'échanger de la matière, un phénomène à l'origine d'une émission de rayons X, d'où leur nom. Et puis, à la fin de leur vie, elles vont fusionner, lors d'événements catastrophiques qui feront trembler l'univers tout entier. Ce sont ces étoiles en couples que nous allons découvrir lors de ce cours.

    • 58 min
    06 - Étoiles et trous noirs : Étoiles à neutrons et pulsars

    06 - Étoiles et trous noirs : Étoiles à neutrons et pulsars

    Françoise Combes
    Collège de France
    Galaxies et cosmologie
    Année 2023-2024
    Étoiles et trous noirs

    06 - Étoiles et trous noirs : Étoiles à neutrons et pulsars

    Résumé

    Après l'explosion d'une supernova, si le cœur restant ne dépasse pas 3 masses solaires, il peut rester en équilibre sous la forme d'une étoile à neutrons. C'est la pression de Pauli des neutrons dégénérés qui compense la gravité. L'explosion de la supernova du Crabe en 1054 a donné lieu à un tel astre, qui aujourd'hui tourne sur lui-même avec une période de 33 millisecondes. Sa densité est de l'ordre du milliard de tonnes par centimètre cube, et son cœur serait une purée de quarks.

    • 1h 2 min
    Séminaire : Étoiles et trous noirs - Physique des trous noirs

    Séminaire : Étoiles et trous noirs - Physique des trous noirs

    Françoise Combes
    Collège de France
    Galaxies et cosmologie
    Année 2023-2024
    Séminaire : Étoiles et trous noirs - Physique des trous noirs

    Intervenant(s)

    Eric Gourgoulhon
    Obs-Paris

    Résumé

    Apparu d'abord dans le champ théorique, le trou noir fait aujourd'hui partie du bestiaire standard de l'astrophysique. Après avoir introduit le concept de trou noir dans le cadre de la théorie relativiste de la gravitation – la relativité générale, nous passerons en revue les principales propriétés de ces objets. Nous discuterons ensuite des données observationnelles de plus en plus nombreuses, aussi bien en ondes électromagnétiques qu'en ondes gravitationnelles. Les premières ont récemment conduit à des images de l'environnement immédiat d'un trou noir, alors que les deuxièmes permettent de sonder la dynamique de ces objets. Dans les deux cas, de nouveaux tests de la gravitation relativiste deviennent possibles.

    • 59 min
    05 - Étoiles et trous noirs : Supernovae et trous noirs

    05 - Étoiles et trous noirs : Supernovae et trous noirs

    Françoise Combes
    Collège de France
    Galaxies et cosmologie
    Année 2023-2024
    Étoiles et trous noirs

    05 - Étoiles et trous noirs : Supernovae et trous noirs

    Résumé

    Les étoiles de masse supérieures à 8 masses solaires ont une durée de vie très courte sur la séquence principale, elles brûlent ensuite l'hélium, puis le carbone, l'oxygène, etc., jusqu'à avoir un cœur de fer et silicium. La fusion se poursuit dans des coquilles, jusqu'à l'implosion du cœur et l'expulsion explosive de toute l'enveloppe qui rejette les éléments lourds et enrichit le milieu interstellaire. Si le résidu est supérieur à 3 masses solaires, il s'effondre en trou noir. Certains peuvent être détectés s'ils ont conservé leur compagnon en binaire.

    • 1h 2 min

Avis

4,6 sur 5
17 notes

17 notes

vic181818 ,

Brillant, merveilleux et pédagogue

Brillant, merveilleux et pédagogue, merci !

Frederic M.45 ,

Peut mieux faire

Cette femme est brillante, agréable à écouter, j'ai découvert des choses passionnantes à l'écouter.
Mais...
Mais, comme d'autres je pense, on en a, un peu, juste un peu, marre, de cette "matière noire", de cette "énergie sombre" etc... à propos desquelles, cette dame ne fait qu'afficher... notre ignorance.
Alors, j'aimerais juste, que la science ne soit pas une religion, et qu'on expose aussi les théories alternatives.
J'aimerais qu'on nous parle de l'Univers Plasmatique de Lerner, de l'Univers Chiffonée, de l'univers statique, d'Ashmore, du Modèle Janus de Petit, de la théorie MOND etc...

Classement des podcasts dans Sciences

La Conversation scientifique
France Culture
Votre cerveau
France Culture
La science, CQFD
France Culture
Y'a plus de saisons
Swann Périssé / Binge Audio
La vie partout
Quentin Travaillé
In utero
France Inter

D’autres se sont aussi abonnés à…

Voyage dans l'espace
Claude Lafleur
Mystères & Étoiles
Zebroloss
La Conversation scientifique
France Culture
La science, CQFD
France Culture
Storiavoce, un podcast d'Histoire & Civilisations
Storiavoce
Les Cours du Collège de France
France Culture