Revue découverte

Brèves

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Astrophysique

Une naine blanche en laboratoire

Une naine blanche est un objet céleste issu de l’évolution d’une étoile de huit à dix masses solaires dès lors que les réactions thermonucléaires ont cessé en son sein. D’une extrême densité, les naines blanches peuvent aspirer la matière d’une étoile proche. Précisément, le point d’absorption se situe au pôle magnétique de la naine blanche. Une zone bien trop petite pour être observable au télescope. Une collaboration internationale, comprenant plusieurs laboratoires français, a mis en place une expérience utilisant toute l’énergie du laser Orion installé en Grande-Bretagne. Les chercheurs ont pu produire un flot de plasma se déplaçant à 200 kilomètres par seconde et mimer les phénomènes qui surviennent au pôle magnétique d’une naine blanche en train de siphonner une étoile voisine. C’est la première fois qu’une expérience de laboratoire reconstitue une maquette d’un objet céleste. À l’avenir, de telles expériences pourront être réalisées grâce au Laser Mégajoule, installé près de Bordeaux, nettement plus énergétique qu’Orion. HUBERT DESRUES

Pour en savoir plus 
: communiqué de presse du CEA

Sciences de la Terre

Garder la mémoire de la glace

La glace accumulée dans les glaciers depuis des siècles garde la mémoire de son environnement proche et lointain : composition de l’atmosphère, pollens, poussières, cendres d’éruptions volcaniques, traces de métaux lourds... Autant d’informations qui constituent une banque de données unique et irremplaçable éclairant notamment l’évolution du climat. Hélas ! ce patrimoine est voué à disparaître. Sous l’action du réchauffement climatique, la majorité des glaciers fondent et reculent. Un projet initié en 2015 par le Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement à Grenoble se propose de mettre en place un plan de sauvegarde de cette mémoire. La première phase s’est jouée en août 2016 par la collecte au glacier du Dôme, dans le massif du mont Blanc, de trois carottes de glace de 130 mètres chacune. L’une d’elles sera analysée à Grenoble pour constituer une banque de données qui sera mise à disposition de la communauté scientifique. Les deux autres seront acheminées en Antarctique où elles seront conservées sur la base Concordia. Une deuxième mission sera effectuée en 2017 dans les Andes boliviennes sur le glacier Illimani. Suivront d’autres glaciers situés aussi bien en Suisse qu’aux États-Unis, au Brésil ou en Chine... Plusieurs laboratoires européens sont associés à ce projet qui contribue au programme Hydrologie internationale de l’UNESCO (Organisation des Nations unies pour l’éducation, la science et la culture). H. D.

Pour en savoir plus : communiqué de presse du CNRS

Sciences de la Terre

Des balises acoustiques pour prévoir les séismes

La faille sismique nord-anatolienne porte la responsabilité de nombreux tremblements de terre survenus en Turquie. Or, le long de cette faille, un segment situé au sud d’Istanbul, en mer de Marmara, est exempt de sismicité depuis trois siècles. Est-ce le signe d’un glissement continu, de petites ruptures fréquentes provoquant des microséismes ou d’un blocage total laissant présager un événement catastrophique ? Pour le comprendre, plusieurs laboratoires français du CNRS (Centre national de la recherche scientifique), associés à des chercheurs allemands et turcs, ont utilisé un dispositif innovant. Ils ont installé, à 800 mètres de profondeur, de part et d’autre de ce segment de faille, des balises acoustiques autonomes et consultables à distance. Ces balises s’interrogent mutuellement par paires et mesurent les temps de propagation de l’onde acoustique. Ces temps sont transcrits ensuite en distances. La précision du dispositif est de l’ordre de 1,5 à 2,5 millimètres. Depuis 2014, aucune variation de distance entre les balises n’a été détectée. Les scientifiques en ont déduit que la faille serait en état de blocage ou de quasi-blocage. Ils précisent qu’il faudra cependant trois à cinq ans d’observation pour mieux connaître le comportement de ce segment de faille. H. D.

Pour en savoir plus
: communiqué de presse du CNRS

Physique

Une expérience de retournement du temps

Peut-on faire revivre à une onde sa vie passée ? Une expérience mise au point par deux laboratoires parisiens, l’institut Langevin « Ondes et Images » et le Laboratoire physique et mécanique des milieux hétérogènes, nous apporte une réponse. Une perturbation de surface est créée dans une cuve remplie d’eau. Il s’ensuit la naissance d’un paquet d’ondes qui va se propager en s’éloignant du point de perturbation. Si une soudaine accélération verticale de vingt fois l’accélération de la pesanteur est appliquée à la cuve pendant quelques millisecondes, le milieu de propagation subit un brusque changement. L’onde se fige et se sépare en deux parties. L’une continue sa propagation, alors que l’autre retourne vers le point de perturbation comme si elle revivait sa vie passée. Tout se passe comme si le changement appliqué au milieu de propagation avait inséré un miroir sur lequel les ondes se seraient réfléchies. Les scientifiques nomment cet effet miroir temporel instantané. Ils ont utilisé une petite tour Eiffel comme élément perturbateur de la surface de l’eau, et le paquet d’ondes rétro-propagé a recréé au final l’image de la tour ! L’expérience pourrait s’appliquer aux ondes électromagnétiques voire quantiques, mais il devient compliqué alors de perturber suffisamment vite le milieu de propagation. H. D.

Pour en savoir plus : communiqué de presse du CNRS

Physique

Décomposer un son avec un prisme... acoustique

De même que le prisme optique décompose la lumière blanche en ses différentes composantes colorées selon leurs longueurs d’onde, le prisme acoustique décompose un son en ses fréquences constitutives. Mais si des phénomènes de réfraction de la lumière peuvent se rencontrer dans la nature, comme l’arc-en-ciel, le prisme sonore est une invention strictement humaine. C’est une équipe de chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne, en Suisse, qui l’a mis au point. L’objet se présente comme un long parallélépipède rectangle en aluminium, ouvert à ses deux extrémités. Le tube de section carrée est percé de dix trous sur l’une de ses faces les plus longues. Chaque trou ouvre sur une cavité aménagée à l’intérieur du tube. Les cavités sont séparées entre elles par une membrane. Si un son est dirigé dans le tube par l’une des extrémités, les hautes fréquences du son sortent par les premiers trous, alors que les plus basses, bien que freinées par les membranes, continuent leur progression pour s’échapper successivement, selon leur fréquence, par les trous les plus éloignés. Une décomposition du son selon les fréquences qui le constituent est bien obtenue. Un tel instrument peut trouver des débouchés pour localiser la direction d’un son distant sans faire appel à des dispositifs électroniques difficiles à déployer.  H. D.

Pour en savoir plus
: actualité de l'EPFL

Médecine

Trois nouvelles cibles contre le cancer du sein triple négatif

Des chercheurs français ont identifié un trio protéique intervenant dans une forme agressive du cancer du sein. De premiers tests expérimentaux prometteurs permettent d’envisager plusieurs types de traitements contre la récidive tumorale. Touchant 15 % des femmes atteintes du cancer du sein, celui dit « type triple négatif » est peu sensible aux traitements actuels et aboutit au développement de métastases. Des membres de l’équipe du Centre de recherche en cancérologie de Marseille ont mis en évidence que ce type de cancer impliquait les protéines Prickle1, Mink1 et Rictor, qui activent l’enzyme AKT. Ils ont validé leurs hypothèses en pratiquant des tests expérimentaux in vitro (sur des cellules humaines) et in vivo (chez la souris). En inhibant l’activité ou en bloquant l’interaction de certaines d’entre elles, les chercheurs ont obtenu des résultats très encourageants : migration tumorale affaiblie, taille de la tumeur primaire réduite et nombre de métastases diminué. Trois stratégies thérapeutiques, ciblant respectivement l’AKT, Mink1 ou l’interaction entre Prickle1 et Rictor, sont envisagées à plus ou moins long terme. Les premiers essais cliniques pourraient débuter d’ici 2020. GAËLLE COURTY

Pour en savoir plus : actualité de l'INSERM

Biologie

La faille « végétale » des parasites du paludisme et de la toxoplasmose

Les agents responsables du paludisme et de la toxoplasmose appartiennent à un même groupe de parasites. Ces parasites sont difficiles à combattre car, sur le plan biologique, ils partagent presque tout avec l’Homme, et les traitements existants causent des effets secondaires. Cependant, depuis une quinzaine d’années, les recherches suggèrent que ces parasites possèdent aussi des caractéristiques biologiques communes avec des plantes. Leur cytoplasme contient un compartiment nommé apicoplaste issu d’une algue microscopique que l’ancêtre de ces parasites se serait approprié. Une équipe de scientifiques français et australiens vient de montrer l’importance de ce compartiment dans la prolifération des parasites du paludisme et de la toxoplasmose dans les cellules humaines. En effet, l’apicoplaste d’origine végétale intervient dans la synthèse d’un grand nombre des lipides constituant la membrane cellulaire du parasite. Les chercheurs ont pu montrer in vitro que l’inactivation de cette voie de production de lipides membranaires bloquait la division du parasite, entraînant sa mort. Une perspective pour de nouvelles thérapies ciblant uniquement la partie végétale du parasite, sans affecter l’Homme. H. D.

Pour en savoir plus : communiqué de presse du CNRS

Médecine

Un cerveau virtuel pour comprendre l’épilepsie

L’épilepsie reste une affection mal comprise. Si 50 % des cas peuvent se prêter à une interprétation visuelle grâce à l’IRM (imagerie par résonance magnétique) et l’électroencéphalographie, l’autre moitié demeure de cause inconnue. Une équipe de chercheurs issus de plusieurs laboratoires de la région d’Aix-Marseille vient de mettre au point un cerveau virtuel personnalisable. À la base, elle a conçu un modèle auquel peuvent s’additionner des informations individuelles provenant de chaque patient. Il en résulte un outil de test et de recherche personnalisé, sur lequel il est possible d’observer où et comment naissent les crises et de quelle façon elles se propagent dans le cerveau. Ainsi, il devient plus aisé d’adapter un traitement avec un maximum de précision. Mais 30 % des épileptiques ne répondent pas aux médicaments. Pour eux, la chirurgie reste le seul espoir. Avec le cerveau virtuel, le chirurgien dispose d’une plate-forme sur laquelle il peut répéter l’opération à pratiquer autant de fois que nécessaire, sans aucun risque pour le patient. Le but ultime de ce dispositif est d’offrir aux praticiens une médecine personnalisée du cerveau. Le cerveau virtuel est à l’essai pour d’autres pathologies comme les maladies neurodégénératives ou la sclérose en plaques. H. D.

Pour en savoir plus : communiqué de presse du CNRS

Santé

Particules Diesel, un danger pour les fœtus

Nous savons que les particules fines issues des moteurs Diesel sont responsables de nombreuses affections respiratoires. De plus, les données épidémiologiques montrent que les femmes enceintes exposées à ces particules courent le risque d’avoir des bébés de taille et poids inférieurs à la normale. Des chercheurs de l’INRA (Institut national de la recherche agronomique) viennent de mener une expérimentation sur des lapines qui confirment ces observations. Le lapin a été choisi dans la mesure où son placenta est proche du placenta humain. L’expérience a porté sur des lapines gestantes ayant inhalé les gaz d’échappement des moteurs Diesel d’automobiles équipées de filtres à particules conformes à la réglementation européenne. À la moitié de la gestation, des retards de croissance étaient observables sur les fœtus. Les échographies révélaient une diminution significative de l’apport sanguin au placenta, donc un déficit en nutriments des fœtus. À terme, les lapereaux présentaient une longueur de tête ainsi qu’un tour de taille diminués par rapport à la normale. Les chercheurs ont observé au microscope électronique la présence de nanoparticules provenant des gaz d’échappement dans le placenta et le sang des fœtus. Sur la deuxième génération, seules des anomalies concernant les échanges de lipides entre mères et fœtus ont été constatées. H. D.

Pour en savoir plus : communiqué de presse de l'INRA

Santé

La résistance au stress précisée

La clé d’une adaptation à un stress chronique résiderait dans une meilleure plasticité des neurones du noyau accumbens. La production de lipides nommés endocannabinoïdes dans cette région du cerveau – impliquée notamment dans la gestion des émotions et du stress – serait étroitement liée à cette adaptabilité neuronale. Une découverte réalisée par une équipe de l’INRA (Institut national de la recherche agronomique) et de l’INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale), dont les travaux ont porté sur des souris soumises à différents types de stress chronique. Les chercheurs ont constaté que certaines d’entre elles résistaient mieux aux situations anxiogènes que leurs congénères. Ils poursuivent ainsi une étude antérieure ayant mis en évidence un lien entre déficit en acides gras oméga-3, perturbant la production des endocannabinoïdes, et augmentation du stress. De nouveaux traitements, en cas de situation de stress ou d’anxiété prolongée, pourraient être développés. G. C.

Pour en savoir plus : communiqué de presse de l'INRA

Archéologie

Retour sur deux mille ans d’histoire de Naples

Le 24 août 79, une soudaine éruption du Vésuve provoquait la destruction des villes de Pompéi et d’Herculanum. Parmi les nombreuses questions que se posaient les archéologues, l’une concernait l’aqueduc Aqua Augusta alimentant Naples et ses environs en eau. À l’occasion de travaux d’agrandissement du métro de Naples, des fouilles menées par plusieurs laboratoires du Centre national de la recherche scientifique ont pu être entreprises dans le port antique de la ville, aujourd’hui enseveli. L’analyse des sédiments amassés révèle que pendant les six premiers siècles de notre ère, l’eau du port a subi une contamination au plomb due à la nature des canalisations du système de distribution d’eau. Ces analyses ont montré l'existence de deux variétés isotopiques distinctes de plomb dans ces sédiments, l’une trouvée avant 79, l’autre après. Il semble donc bien établi que l’éruption du Vésuve survenue il y a deux mille ans a endommagé les installations hydrauliques de la ville de Naples, dont l’aqueduc. La remise en état des canalisations s’est étendue ensuite sur une quinzaine d’années avec un plomb provenant d’une mine différente du métal d’origine. Dès le début du Ve siècle, la pollution au plomb a décru, signant l’aube d’une période de déclin économique et politique de la région. H. D.

Pour en savoir plus
: communiqué de presse du CNRS

Entomologie

L’abeille et le drone

En étudiant le comportement de l’abeille verte à orchidées des forêts du Panama, deux chercheuses de l’université de Lund (Suède) ont constaté qu’elle savait parfaitement naviguer rapidement en toute sécurité dans un environnement complexe. Il est primordial en effet pour cet insecte qui évolue dans un milieu dense en obstacles d’éviter les collisions. L’abeille utilise l’intensité de la lumière qui filtre au travers des feuillages pour déterminer sa ligne de vol en toute sécurité. Sa stratégie est simple. Le cerveau de l’abeille évalue en permanence la vitesse du vol et sa hauteur par rapport au sol. Le défi consiste à s’assurer que les obstacles viennent vers elle à une vitesse constante. D’où un vol moins rapide en milieu dense, plus sombre, qu’en terrain découvert, mieux éclairé. Les deux membres de la Jeune Académie de Suède ont imaginé que le système pouvait être transposé aux drones. Ces robots aériens pourraient adapter alors leur vitesse et leur direction à leur environnement, sans intervention humaine à distance. Les deux chercheuses pensent qu’entre cinq et dix ans de développement seront nécessaires pour compléter leur étude sur les abeilles et transformer les résultats biologiques en modèles mathématiques et systèmes numériques. H. D.

Pour en savoir plus
: actualité France Diplomatie

 

 

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