Beautiful Science #1 Un voyage initiatique en 50 images scientifiques extraordinaires

Pour une rentrée tout en douceur, je vous propose une petite sélection de 50 images scientifiques extraordinaires, accompagnées d'un petit descriptif. Difficile de se limiter à cinquante images d'ailleurs, je pourrais passer des journées entières à admirer ces photos de plancton et de planètes. De l'infiniment petit à l'infiniment grand, ces images exhibent souvent des motifs étonnamment similaires ; il est parfois impossible de dire si l'on est en train de regarder l'embouchure d'un fleuve depuis un satellite géostationnaire ou les embranchements dendritiques d'une colonie de bactéries dans un microscope. Ce petit billet illustré est conçu comme une petite promenade dans une forêt d'images dans laquelle il fait bon se perdre. Bonne balade !

Le Delta de la Lena en Sibérie, vu depuis un satellite, en fausses couleurs. Crédits : NASA / Earth As Art (voir à la fin de l'article si vous ne connaissez pas ce formidable projet à la frontière de l'Art et de la Science).

Section d'un estomac de souris. La nourriture est digérée par les zones sombres en haut de l'image. Les grosses cellules vertes au milieu de l'image produisent l'acide gastrique. Les cellules du bas (en magenta) produisent des enzymes digestives. Les cellules marquées en rouge (en haut) délimitent la surface de l'estomac et produisent un mucus qui agit comme une barrière, empechant les cellules de l'estomac de s'auto-digérer.  Crédits : Jochen Lennerz and Jason Mills / University of Michigan Center for Organogenesis, Bioartography collection.

Réseau d'astrocytes (des cellules du système nerveux central) à la surface d'une rétine de souris, vu au microscope. Ces cellules gliales (en noir sur la photographie) entourent les vaisseaux sanguins et interagissent avec les neurones (en orange) et les axones (en vert). Crédits : Dr. Alejandra Bosco et Dr. Monica Vetter , University of Utah , Salt Lake City, Utah.

Des cônes alluviaux entre la cordillère Kunlun et la chaine de montagnes Altun en Chine, vus par satellite. Crédits : NASA / Earth-As-Art

des cônes alluviaux, provoqués par des ruptures de la pente se déploient entre la cordillère Kunlun et la chaine de montagne Altun en Chine. Le cliché a été capturé en 2002 par Terra.

En savoir plus: http://www.maxisciences.com/terre/application-earth-as-art-de-la-nasa-des-cones-alluviaux-provoques-par-des-ruptures-de-la-pente-se-deploient-entre-la-cordillere-kunlun-et-la-chaine-de-montagne-altun-en-chine-le-cliche-a-ete-capture-en-2002-par-terra_pic56054.html
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A gauche : photographie au microscope de la surface d'une mono-couche moléculaire, à l'interface de deux liquides non miscibles.  Crédits : Seth B. Darling, Steven J. Sibener,Argonne National Laboratory.













 



 
A droite : les vortex produits à la surface de l'eau par un halobate. Ses pattes couvertes de poils hydrophobes microscopiques lui permettent de glisser à la surface de l'eau sans se mouiller (on peut lire Le radeau hydrophobe des fourmis (ou Jésus était-il un halobate ?))

Des tourbillons de Karman, une instabilité de la mécanique des fluides due à un obstacle à l'écoulement. Sur cette photographie, c'est un pic montagneux qui perturbe l'avancée d'une couche nuageuse, au dessus du Chili et de l’Argentine. Crédits : NASA / Earth As Art

Le célébrissime œil de Jupiter, un cyclone gigantesque qui pourrait englober plusieurs fois la Terre. 
Crédits : NASA, Voyager 1.

Coupe d'une agate sédimentaire, vue au microscope. Crédits : Douglas Moore,Stevens Point, University Relations Communications/Geology , Wisconsin, USA.

Grande nébuleuse de la Carène, Crédits : NASA

Des algues vertes vues au microscope, Crédits : Eckhard Voelcker

Une photo mystère, un lot mirobolant pour qui pourrait me fournir des références ! Réponse apportée par Gilles Malençon : Des bactéries non phototrophes en filaments (Herpetosiphon aurantiacus) capables de se déplacer en "planant" et de se comporter en prédatrices envers d'autres bactéries.
Crédits : Irina Arkhipova et Michael Shribak, Marine Biological Laboratory, Woods Hole, USA.

Des faisceaux d'actine (une protéine au rôle crucial dans l'architecture et les mécanismes de déplacement des cellules) fluorescents poussant sur une bille, vus au microscope. Credits :  Dennis Breitsprecher, Hanovre, Allemagne.

Un filament solaire de plusieurs centaines de milliers de kilomètres. Crédits : Nasa, SDO (Faire un tour sur leur galerie d'images)

Une illustration de la chronologie de l'Univers. Crédits : Miguel Angel Aragon Calvo, Julieta Aguilera, Mark Subbarao.

Galaxie du Crabe. Crédits : Danny LaCrue, ESA/ESO/NAS.

Ci-contre : le noyau d'une cellule du colon chez la souris vu au microscope (grossissement : x740). 

Crédits : Dr. Paul Appleton, University of Dundee, Division of Cell and Developmental Biology, Ecosse. Premier prix 2006 du concours de micro-photographie NIKON. 


En dessous, à droite, une image issue des mathématiques : la visualisation d'un motif cristallin d'ordre 5, avec des propriétés fractales.

Crédits : Darsh Ranjan

A gauche : des flocons de neige sur de la glace. 
Crédits : Sergey Kichigin, Vologda, Russie.

Une formation minérale scrutée à la loupe ? Presque ! Une image satellite de la région de Erg Iguidi, entre l'Algérie et la Mauritanie. Crédits : NASA. 

Dans le même genre : le bassin de Tanezrouft, une région désertique à cheval sur l'Algérie et le Mali. Les zones blanches sont des étendues salées et les zones jaunes des dunes de sable. Crédits : Satellite ALOS, 2009,  JAXA et ESA

L'apex végétal (la zone située aux extrémités de la plante, où les cellules se divisent et s'allongent pour assurer sa croissance) d'un chou. Crédits : Dr. Fernan Federici, University of Cambridge, Department of Plant Sciences, Cambridge, Royaume Uni.

Photographie d'une diatomée planctonique au nom évocateur, vue au microscope (250x) : Chaetoceros debilis. Crédits : Wim van Egmond, Micropolitan Museum, lauréat de la Nikon Small World 2013.

Une photographie devenue célèbre : une portion de l'hippocampe d'une souris transgénique marqué à l'aide de la technique Brainbow (lire Brainbow: Un arc-en-ciel dans les neurones). Crédits : Dr. Tamily Weissman , Harvard University, Department of Molecular and Cellular Biology, Cambridge, Massachusetts.

Une photographie d'art : peintures et ferrofluides magnétiques. Crédits : Fabian Oefner.

Des cristaux de caféine vus au microscope (grossis 25 fois). Crédits : Stefan Eberhard, The University of Georgia, Complex Carbohydrate Research Center, Athens, Georgie (USA).

Ci-contre : cette illustration colorée mets en lumière les connexions de la bible (je fais exprès de ne pas mettre de majuscule à bible). Les 1189 chapitres sont représentés sur l'axe horizontal, sous la forme de barres dont la longueur est proportionnelle au nombre de versets qu'ils contiennent. Les jolis arcs-en-ciel montrent les 36779 références croisées entre chapitres. Crédits :
Chris Harrison, Carnegie Mellon University; Christoph Romhild, North Elbian Evangelical Lutheran Church/Science. 

Ci-dessous, une image en time-lapse du ciel nocturne australien. Crédits : Lincoln Harrison

Des fibres de coton teintées, vues au microscope (grossissement : 200x).  
 Crédits : Dr. Lloyd Donaldson, Scion, Te Papa Tipu Innovation Park, Rotorua, Nouvelle Zélande

ADN en cristaux liquides, vu en microscopie en lumière polarisée. Crédits : Dr. Giuliano Zanchetta, Milan, Italie.

Ci-contre : Acide ascorbique (la bonne vieille vitamine C anti-scorbut) cristallisé, grossi 4 fois.
Crédits : Rudolf Bauer, Nuremberg, Allemagne.

Ci-dessous : image de la simulation numérique d'un système neuronal artificiel, sensé reproduire le fonctionnement du cerveau humain.
Crédits : Mitchell A. Nahmias et Paul R. Prucnal.

La rivière Tchoukotka, à l'extrême nord-est de la Russie, vue par satellite. Crédits : NASA / Earth as Arten

Dans le même ordre d'idée, voici une illustration de l'évolution des cours du Mississippi au cours des siècles. Étude réalisée par l'armée américaine en 1944. Vous pouvez admirer l'ensemble des cartes mises bout à bout sur cet article de la boite verte.

Une colonie de bactéries forme des figures fractales dans cette boite de Petri.

Image en fausses couleurs du Soleil. Crédits : NASA/SDO/AIA. C'est encore plus époustouflant en vidéo.

Une photographie prise dans une chambre à bulles. Ce dispositif a longtemps été utilisé pour détecter les produits de désintégration dans les accélérateurs de particules. Son inventeur, Donald Glaser, est malheureusement mort au début de cette année. 

Ci-contre : une image en rayons X de la structure en double hélice de l'ADN.  
Crédits : Kenneth Eward, BioGrafx Scientific Medical Images, Ovid, Michigan.

Ci-dessous, un autre motif en spirale :  celui de la galaxie NGC 2683, immortalisé par le télescope spatial Hubble.

La planète Saturne, éclipsant le Soleil, photographiée par la sonde Cassini l'année dernière.Crédits : NASA. Allez, une autre pour la route :

Ces images de simulation numérique montrent comment les goutelletes d'un nuage se transforment en glace à l'intérieur d'un Cumulus. La couche rouge représente une zone humide de l'atmosphère où le nuage (en bleu/blanc sur l'image) se forme. Dans les conditions de la modélisation, de minuscules cristaux de glace (en rose) interagissent avec les gouttelettes (en orange) pour provoquer une apparition soudaine et massive de glace dans le nuage. Crédits : Insoo Woo Sonia Lasher-Trapp David S. Ebert.

Ces légumes insolites sont des graines de fleurs sauvages, vues au microscope. Crédits : Ms. Yanping Wang, Beijing Planetarium, Pékin.

Du sable formé de débris de coraux, grossi 100 fois au microscope. Crédits : Dr. David Maitland (davidmaitland.com), Feltwell, Royaume-Uni.

Ci-contre : ces étranges plantes carnivores miniatures sont en réalité les appendices qui permettent aux calamars de se délecter de leurs proies. Ces gueules pourvues de dents, reliées à des tubes plus fins que des cheveux, se trouvent au niveau des tentacules. Crédits : D. Jessica Schiffman et Caroline L. Schauer, Drexel University.

Ci-dessous : des tâches solaires à la surface de notre étoile. Crédits : Alan Friedman.

Une photographie en gros plan d'une fleur de tournesol, pour faire la transition avec l'image précédente.

"Branching Morphogenesis", une installation d'art fabriquée avec plus de 75000 attaches en plastique, illustrant les forces engendrées par les cellules endothéliales des poumons. Crédits : Peter Lloyd Jones, Jenny E. Sabin, Andrew Lucia, Annette Fierro/Sabin+Jones LabStudio, University of Pennsylvania.

Simulation de la structure de l'Univers, Crédits: V. Springel et al.,  the Millenium Simulation.

Sympétrum à nervures rouges. Crédits : Martin Amm.

Vous aurez probablement remarqué qu'il manque quelques photos pour faire le compte. C'est parce que j'espère qu'un ou deux lecteurs me feront le plaisir de quelques suggestions !

Si vous voulez partir à la chasse aux images, voici quelques pistes :
- Les concours photographiques des constructeurs d'appareils photographiques, comme le  "Nikon Small World".
- Le site de la NASA bien sûr, et tout particulièrement celui du projet "Earth as Art". D'ailleurs, si vous êtes l'heureux propriétaire d'un Ipad, téléchargez l'appli Earth as Art. Sinon, rattrapez vous en téléchargeant le eBook en PDF.
- Le site du National Georgraphic bien évidement.
- Les vidéos comme celle-ci :