Grâce à des observations combinant ondes radio, lumière visible et rayons X, des astronomes ont identifié la source d’un mystérieux signal cosmique. Une avancée qui pourrait transformer notre compréhension de ces phénomènes rares.

Un couple d’étoiles en orbite l’une autour de l’autre : c’est l’origine de la nouvelle source de sursauts radio répétitifs que nous venons d’identifier, baptisée ASKAP J1745.

Depuis quelques années, les astronomes sont confrontés à une énigme : de mystérieux sursauts d’ondes radio, appelés « transitoires à longue période », qui se distinguent par le temps exceptionnellement long séparant deux émissions. Ces objets ont été découverts fortuitement lors d’observations de vastes régions du ciel.

À ce jour, seule une douzaine de ces sources insolites ont été repérées. Leur origine demeure l’un des mystères les plus intrigants de l’astronomie contemporaine.

Dans une nouvelle étude publiée aujourd’hui dans Nature Astronomy, nous décrivons une première mondiale : des sursauts radio et des sursauts de rayons X qui se répètent à chaque orbite du système.

ASKAP J1745 est une découverte majeure, car nous sommes parvenus à identifier sa nature, contrairement à la plupart des transitoires à longue période connus : sur les douze recensés à ce jour, dix restent inexpliqués. Mieux encore, nous avons pu l’observer avec plusieurs télescopes sensibles à différentes longueurs d’onde, ce qui nous offre une vision beaucoup plus complète du phénomène.

Comme la célèbre pierre de Rosette, qui a permis de déchiffrer les hiéroglyphes égyptiens grâce à un même texte gravé dans trois écritures différentes, ces nouvelles observations fournissent aux astronomes une clé pour percer le mystère des transitoires à longue période.

À quoi ressemblent les transitoires radio à longue période ?

Les transitoires radio à longue période sont des objets célestes qui émettent de puissants sursauts d’ondes radio à intervalles réguliers. L’origine de la plupart d’entre eux demeure inconnue. De plus, nombre de ces sources ont été découvertes près de la région centrale de la Voie lactée, particulièrement riche en poussières, ce qui complique leur observation avec les télescopes optiques.

Bien qu’une douzaine seulement de ces objets insolites aient été identifiés jusqu’à présent, ils semblent déjà présenter plusieurs profils différents. Leurs sursauts radio se répètent à des intervalles allant de quelques minutes à plusieurs heures.

Certains émettent des impulsions régulières depuis plus de trente ans, tandis que d’autres cessent d’émettre pendant plusieurs jours, voire deviennent définitivement silencieux aux longueurs d’onde radio.

D’où viennent-ils ?

Au départ, les astronomes pensaient que les transitoires à longue période étaient simplement des étoiles à neutrons en rotation très lente, appelées pulsars. Ces objets correspondent au cœur extrêmement dense laissé par l’explosion en supernova d’une étoile massive.

Les premiers transitoires radio de ce type découverts émettaient un sursaut environ toutes les vingt minutes. Un rythme bien plus lent que celui des pulsars classiques, dont les impulsions reviennent généralement toutes les quelques secondes. De plus, lorsqu’un pulsar ralentit suffisamment sa rotation, il est censé cesser d’émettre des ondes radio. En théorie, une étoile à neutrons tournant aussi lentement ne devrait donc plus produire de sursauts radio.

Les astronomes se sont alors tournés vers d’autres hypothèses, notamment celles impliquant des naines blanches, les vestiges compacts d’étoiles moins massives en fin de vie. Plus récemment, nous avons découvert que certains transitoires à longue période se trouvaient dans des systèmes binaires – deux étoiles gravitant l’une autour de l’autre – où l’on retrouve une naine blanche et une naine rouge de faible masse.

La découverte d’ASKAP J1745

ASKAP J1745 est un nouveau transitoire radio à longue période que nous avons découvert grâce au radiotélescope ASKAP, exploité par le CSIRO, l’agence nationale australienne pour la recherche scientifique. C’est le premier objet de ce type que nous avons pu identifier comme une « variable cataclysmique ».

Les variables cataclysmiques sont des systèmes binaires composés de deux étoiles, dont une naine blanche, qui gravitent suffisamment près l’une de l’autre pour interagir. Lorsque les deux astres sont très rapprochés, la gravité de la naine blanche peut arracher de la matière à son étoile compagne : on parle alors d’accrétion. C’est pourquoi ces systèmes sont également appelés des binaires à naine blanche accrétante.

Un autre transitoire radio à longue période a été récemment découvert grâce à des sursauts de rayons X, qui se répètent avec la même régularité que les émissions radio. Mais l’origine de ces sursauts, ainsi que la raison de leur parfaite synchronisation, demeuraient inexpliquées.

Pour la première fois, nous avons combiné des observations réalisées dans les domaines radio, des rayons X et de la lumière visible. Elles montrent qu’ASKAP J1745 produit, à chaque orbite de ses deux étoiles, un sursaut radio et un sursaut de rayons X.

Dans ces systèmes où les deux étoiles tournent très rapidement l’une autour de l’autre, les rayons X seraient produits par l’échauffement de la matière lorsqu’elle est aspirée vers la naine blanche.

L’origine des puissants sursauts radio, en revanche, restait plus mystérieuse. Le fait d’avoir établi qu’il s’agit d’un système binaire à naine blanche accrétante nous a toutefois permis d’en comprendre le mécanisme.

Le type d’émission radio pulsée que nous avons observé est généralement généré par des particules très énergétiques interagissant avec des champs magnétiques intenses. Or, ASKAP J1745 réunit précisément ces ingrédients : deux étoiles dotées de champs magnétiques extrêmement puissants – de l’ordre de plusieurs milliers de fois celui d’un appareil d’IRM – et un flux de particules chargées s’écoulant de l’étoile compagne vers la naine blanche.

Ce que cette découverte change pour l’astronomie

Cette découverte est exceptionnelle, car nous disposons de davantage d’informations, recueillies sur un plus large éventail de longueurs d’onde, que pour n’importe quel autre transitoire à longue période observé jusqu’à présent.

Tout comme la pierre de Rosette a été la clé du déchiffrement des hiéroglyphes égyptiens, ASKAP J1745 pourrait devenir la clé permettant de comprendre l’origine des autres transitoires radio à longue période, pour lesquels les observations dans d’autres longueurs d’onde font encore défaut.

ASKAP J1745 est le premier transitoire à longue période à présenter des signes d’accrétion sur l’ensemble du spectre électromagnétique, des ondes radio à la lumière visible, jusqu’aux rayons X. Or, ce flux de matière chargée constitue un ingrédient essentiel à la production des émissions radio que nous détectons dans ce type de système.

L’étude du mécanisme à l’origine de ces sursauts radio de longue période nous offre un nouveau laboratoire naturel pour explorer une physique extrême, notamment les écoulements de plasma et les champs magnétiques, dans des conditions impossibles à reproduire sur Terre.

Nous rendons hommage au peuple Wajarri Yamaji, propriétaires traditionnels et détenteurs des droits fonciers autochtones (Native Title) d’Inyarrimanha Ilgari Bundara, où se situe l’Observatoire de radioastronomie de Murchison du CSIRO qui accueille le radiotélescope ASKAP.

Kovi Rose ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

Les effets des microplastiques sur la santé humaine restent encore mal connus. Mais une étude australienne met en lumière une source d’exposition quotidienne souvent négligée : les gobelets utilisés pour les boissons chaudes à emporter.

Il est 7 h 45. Vous prenez un café à emporter dans votre café habituel, entourez le gobelet chaud de vos mains, en buvez une gorgée, puis partez au bureau.

Pour la plupart d’entre nous, ce gobelet paraît anodin : ce n’est qu’un contenant pratique pour transporter notre dose de caféine. Pourtant, s’il est en plastique, ou simplement doublé d’une fine couche de plastique, il y a de fortes chances qu’il libère des milliers de minuscules fragments de plastique directement dans votre boisson.

Rien qu’en Australie, quelque 1,45 milliard de gobelets jetables destinés aux boissons chaudes sont utilisés chaque année, auxquels s’ajoutent environ 890 millions de couvercles en plastique. À l’échelle mondiale, ce chiffre grimpe à près de 500 milliards de gobelets par an.

Dans une étude que j’ai cosignée et publiée dans la revue Journal of Hazardous Materials : Plastics, nous avons cherché à comprendre le comportement de ces gobelets lorsqu’ils sont exposés à la chaleur.

Le constat est sans appel : la chaleur est l’un des principaux facteurs qui favorisent la libération de microplastiques, et le matériau de votre gobelet compte bien plus que vous ne l’imaginez.

Que sont les microplastiques ?

Les microplastiques sont de minuscules fragments de plastique mesurant entre environ 1 micromètre et 5 millimètres, soit de la taille d’un grain de poussière à celle d’une graine de sésame.

Ils peuvent provenir de la dégradation d’objets en plastique plus volumineux, ou être libérés directement par des produits lors de leur utilisation normale. Ces particules se retrouvent ensuite dans l’environnement, dans notre alimentation et, au bout du compte, dans notre organisme.

À l’heure actuelle, nous ne disposons pas de preuves concluantes sur la quantité de microplastiques qui reste réellement dans notre organisme. Les mesures sur ce sujet sont particulièrement sensibles aux risques de contamination et il est très difficile d'évaluer avec précision la présence de particules aussi minuscules dans les tissus humains.

Par ailleurs, les scientifiques cherchent encore à comprendre les effets que les microplastiques pourraient avoir sur la santé à long terme. Des recherches supplémentaires sont indispensables. En attendant, il est utile d’identifier les sources potentielles de microplastiques dans notre vie quotidienne.

La température joue un rôle clé

Avec mes collègues, nous avons d’abord réalisé une méta-analyse (une synthèse statistique des travaux existants) en analysant les données de 30 études évaluées par les pairs. Nous avons examiné le comportement de plastiques courants, comme le polyéthylène et le polypropylène, dans différentes conditions. Un facteur s’est nettement distingué des autres : la température.

À mesure que la température du liquide contenu dans un récipient augmente, la libération de microplastiques tend elle aussi à augmenter. Dans les études que nous avons analysées, les quantités mesurées allaient de quelques centaines de particules à plus de 8 millions de particules par litre, selon le matériau et le protocole expérimental.

Fait intéressant, le « temps de contact », autrement dit la durée pendant laquelle la boisson reste dans le gobelet, n’apparaissait pas comme un facteur déterminant de manière constante. Cela suggère que laisser une boisson longtemps dans un gobelet en plastique est moins important que la température du liquide au moment où il entre en contact avec le plastique.

Un test sur 400 gobelets

Pour vérifier si ces observations se retrouvaient dans des conditions réelles, nous avons collecté 400 gobelets à café de deux grands types dans la région de Brisbane : des gobelets en polyéthylène et des gobelets en carton doublés d’une fine couche de plastique, qui ressemblent à des gobelets en papier.

Nous les avons testés à 5 °C (la température d’un café glacé) et à 60 °C (celle d’un café chaud). Si les deux types de gobelets libéraient des microplastiques, nos résultats ont mis en évidence deux tendances majeures.

Premièrement, le matériau fait une différence. Les gobelets en carton revêtus d’une fine couche de plastique ont libéré moins de microplastiques que les gobelets entièrement en plastique, et ce quelle que soit la température.

Deuxièmement, la chaleur provoque une augmentation importante des émissions. Pour les gobelets entièrement en plastique, le passage d’une boisson froide à une boisson chaude a entraîné une hausse d’environ 33 % de la libération de microplastiques. Une personne qui boit chaque jour 300 millilitres de café dans un gobelet en polyéthylène pourrait ainsi ingérer jusqu’à 363 000 particules de microplastiques par an.

Mais pourquoi la chaleur a-t-elle un effet aussi marqué ?

Grâce à l'imagerie à haute résolution, nous avons examiné les parois internes de ces gobelets. Nous avons constaté que les gobelets entièrement en plastique présentaient une surface beaucoup plus rugueuse, parsemée de « pics et de creux », que les gobelets en carton revêtus d’une fine couche de plastique.

Cette texture plus irrégulière facilite le détachement de particules. La chaleur accélère ce phénomène en ramollissant le plastique et en provoquant sa dilatation puis sa contraction, ce qui crée davantage d’irrégularités à la surface. Avec le temps, ces imperfections se fragmentent et se retrouvent dans notre boisson.

Réduire les risques

Il n’est pas nécessaire de renoncer à son café à emporter du matin, mais il est possible d’adopter quelques réflexes pour limiter les risques.

Pour les boissons chaudes, la meilleure option reste un gobelet réutilisable en acier inoxydable, en céramique ou en verre, des matériaux qui ne libèrent pas de microplastiques. Si l’on doit utiliser un gobelet jetable, nos travaux montrent que les gobelets en carton doublés d’une fine couche de plastique relâchent généralement moins de particules que ceux entièrement en plastique, même si aucun des deux n’est exempt de microplastiques.

Enfin, puisque c’est la chaleur qui déclenche la libération de particules de plastique, mieux vaut éviter de verser un liquide bouillant dans un récipient contenant du plastique. Demander au barista de laisser le café refroidir légèrement avant de le servir peut réduire les contraintes exercées sur le revêtement plastique du gobelet et, par conséquent, diminuer l’exposition aux microplastiques.

Mieux comprendre l’interaction entre la température et le matériau des gobelets nous permettra à la fois de concevoir de meilleurs produits et de faire des choix plus éclairés pour notre café quotidien.

L’auteur remercie le professeur Chengrong Chen pour sa contribution à cet article.

Xiangyu Liu est affilié au Solving Plastic Waste Cooperative Research Centre.

L’ESSENTIEL

• Après l’échec de la tentative franco-germano-espagnole, le Royaume-Uni, l’Italie et le Japon s’unissent pour développer un avion de combat de sixième génération

• Les trois partenaires disposent des compétences technologiques nécessaires.

• Mais ils doivent encore démontrer leur capacité à maîtriser les coûts et à produire l’appareil en série.

Le Royaume-Uni développe un avion de combat de nouvelle génération en collaboration avec l’Italie et le Japon. Le programme Global Combat Air Programme (GCAP) a pris une importance accrue depuis l’échec d’un projet concurrent, le Future Combat Air System (FCAS), mené par la France, l’Allemagne et l’Espagne.

Le futur appareil du GCAP, qui portera le nom de Tempest au Royaume-Uni, doit entrer en service d’ici à 2035. Pour Londres comme pour Rome, ce programme doit permettre de remplacer leurs flottes d’Eurofighter Typhoon par un avion de combat de pointe, capable notamment d’assurer la défense de leur espace aérien.

L’appareil pourrait également être engagé dans des missions menées par l’OTAN, notamment pour contribuer à la protection de l’espace aérien européen face à des adversaires dotés de capacités militaires avancées. De son côté, le Japon a lui aussi besoin d’un chasseur capable de défendre sa vaste zone maritime contre les violations de son espace aérien.

Ces trois partenaires peuvent-ils réussir là où le FCAS a échoué et mettre au point un avion de combat véritablement à la pointe de la technologie ?

Les avions de combat les plus avancés actuellement en service appartiennent à la « cinquième génération ». Le Tempest est, lui, présenté comme un avion de combat de sixième génération. La Chine et la Russie disposent déjà d’appareils de cinquième génération et développent leurs propres chasseurs de sixième génération.

De nombreux pays européens ont remplacé leurs flottes vieillissantes par des F-35 américains de cinquième génération. Mais les hésitations de l’administration Trump quant à son soutien à l’OTAN ont conduit certains gouvernements à reconsidérer leur dépendance aux équipements militaires américains.

Cela souligne l’importance d’une capacité industrielle et militaire souveraine pour les pays à l’origine du GCAP, lancé en 2022. Le 3 juillet 2026, le Royaume-Uni, l’Italie et le Japon ont signé un contrat de 4,6 milliards de livres sterling (environ 5,4 milliards) afin de faire entrer le programme dans sa prochaine phase de conception.

Le contrat a été attribué à Edgewing, une coentreprise réunissant trois groupes aéronautiques : le britannique BAE Systems, l’italien Leonardo et la Japan Aircraft Industrial Enhancement Company, elle-même financée conjointement par Mitsubishi Heavy Industries et la Society of Japanese Aerospace Companies.

L’attribution du contrat est intervenue après neuf mois de retard, le temps pour le Royaume-Uni de finaliser ses orientations en matière de dépenses de défense.

Ce qui distinguera les avions de combat de sixième génération de leurs prédécesseurs, c’est leur capacité à fonctionner comme un véritable « système de systèmes ». Ils embarqueront une multitude de capteurs destinés à recueillir des informations sur le théâtre des opérations. Ces données seront fusionnées en temps réel avec celles provenant de satellites, de bâtiments de guerre et de stations au sol, afin d’aider les pilotes dans l’accomplissement de leurs missions.

Les avions de combat les plus avancés, comme le Tempest, pourront également contrôler des drones, notamment des appareils dits « loyal wingmen » (« ailiers fidèles »). Ces drones assisteront les missions en remplissant diverses fonctions, par exemple en protégeant l’avion piloté. Quant à la technologie furtive – qui réduit les risques de détection par les radars et les capteurs infrarouges –, elle restera tout aussi essentielle qu’elle l’est déjà pour les avions de cinquième génération, comme le F-35.

Les pays impliqués dans le GCAP disposent-ils des capacités technologiques nécessaires pour construire un tel appareil ? Oui, avec toutefois quelques réserves. En 2016, le Japon est devenu le quatrième pays au monde à faire voler un démonstrateur furtif conçu sur son territoire. Construit par Mitsubishi, le prototype X-2 a démontré le savoir-faire du pays en matière de conception d’appareils furtifs, de matériaux absorbant les ondes radar et de poussée vectorielle, une technologie qui permet de diriger un avion en modifiant l’orientation des gaz d’échappement de ses moteurs.

Le Royaume-Uni a de son côté fait voler son propre démonstrateur furtif, le drone Taranis de BAE Systems, en 2013. Ce programme a validé les technologies britanniques de furtivité et de systèmes autonomes. Ces deux programmes ont directement alimenté le développement du GCAP, puisque BAE Systems et Mitsubishi Heavy Industries sont précisément les entreprises qui conçoivent aujourd’hui le Tempest.

L’Italie et le Japon accueillent également des chaînes d’assemblage final du F-35, les seules situées en dehors des États-Unis. Ils disposent ainsi d’une main-d’œuvre déjà expérimentée dans l’assemblage d’un avion furtif de cinquième génération, ainsi que dans la fabrication des ailes complètes du F-35. Des compétences directement mobilisables pour la construction du Tempest.

Mais les partenaires du GCAP doivent encore démontrer leur capacité à intégrer, au sein d’un même appareil, la furtivité, la fusion des données issues de multiples capteurs et l’intelligence artificielle. Autre incertitude, leur aptitude à maintenir durablement une chaîne de production destinée à équiper leurs flottes nationales. Il s’agit d’un défi industriel plus complexe qu’il n’y paraît, qui mériterait d’être examiné avec davantage d’attention.

Des partenaires sur un pied d’égalité

Le projet FCAS a achoppé sur des désaccords entre ses partenaires industriels, le français Dassault et Airbus, qui représentait l’Allemagne et l’Espagne. Les principaux points de friction portaient sur le leadership du programme, la répartition des tâches et les questions de propriété intellectuelle.

Les partenaires du GCAP disposent-ils de la discipline industrielle et organisationnelle nécessaire pour éviter le même écueil ? La structure même d’Edgewing, la coentreprise créée pour piloter le programme, repose sur plusieurs principes clés qui pourraient s’avérer déterminants pour sa réussite.

Les partenaires industriels du GCAP détiennent chacun 33,3 % du capital, sans qu’aucun pays ne soit désigné comme chef de file. Ils disposent également de la liberté de développer et de modifier les technologies du programme. Une différence majeure avec le F-35, dont les pays utilisateurs ne contrôlent pas les évolutions matérielles ou logicielles de l’appareil, celles-ci restant sous la supervision des États-Unis.

Le GCAP n’est pas à l’abri de difficultés futures. Mais il a réglé la question du leadership industriel avant même le lancement de la production, une différence qui pourrait s’avérer plus déterminante que n’importe quel choix technologique.

L’autre écueil réside dans l’évaluation des coûts. Une erreur en la matière pourrait même constituer un obstacle majeur pour le GCAP. En effet, historiquement, les programmes multinationaux de développement d’avions de combat ont souvent sous-estimé leur coût réel. Malgré les 8,6 milliards de livres sterling (10 milliards d’euros environ) prévus dans le Defence Investment Plan, le coût total du GCAP reste inconnu. Ni le prix unitaire de chaque appareil ni le nombre d’avions que le Royaume-Uni commandera n’ont encore été arrêtés.

Enfin, l’histoire nous enseigne également que les programmes de développement d’avions de combat sous-estiment souvent les besoins en formation des pilotes. En tant que pilote, je sais que la transition d’équipages expérimentés vers un nouvel appareil, même déjà bien éprouvé, exige des mois de formation théorique, de longues heures sur simulateur et de nombreux vols sous supervision avant une mise en service opérationnelle.

Les équipages du GCAP devront non seulement apprendre à piloter l’appareil, mais aussi à diriger d’autres aéronefs sans pilote, notamment les drones de type « loyal wingman ».

Rien n’indique toutefois que le Royaume-Uni, l’Italie et le Japon ne disposent pas des capacités technologiques nécessaires pour construire un véritable avion de combat de sixième génération à la pointe de l’innovation. Ont-ils pour autant la discipline industrielle et organisationnelle indispensable pour mener ce projet à bien ? Probablement, à condition que, dans les neuf ans à venir, les financements et les efforts de formation suivent le niveau d’ambition affiché.

Marco Chan ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.