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Sujet: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Mer 21 Juin 2017 - 0:33
Le trou noir supermassif au centre de la galaxie
Un radiotélescope de 5.000 km pour regarder les trous noirs
Le radiotélescope Alma va bientôt être couplé par interférométrie avec d'autres homologues très éloignés. Grâce à la précision d'une nouvelle horloge atomique, le résultat sera l'équivalent, pour la résolution, d'un instrument virtuel de plusieurs milliers de kilomètres de diamètre. Avec ce projet Event Horizon Telescope, l'équipe d’astronomes coordonnée par le MIT Haystack Observatory espère observer des objets très éloignés et très lumineux dans le domaine des ondes submillimétriques, avec une vedette : le trou noir de notre Galaxie.
Qui n’a jamais voulu observer directement un trou noir, l’objet galactique le plus mystérieux de l’Univers ? Une question difficile car, par définition, ces objets sont invisibles. Toutefois, les astronomes espèrent en obtenir une image du contour qu’ils qualifient d’horizon. C’est-à-dire cette surface invisible au-delà de laquelle la lumière est piégée. Tout aussi surprenant que cela puisse paraître, cette première image serait pour bientôt !
Ce cliché qui fera date sera celui de Sagittarius A*, le trou noir supermassif de la Voie lactée situé à 26.000 années-lumière de nous. D’une taille estimée à 25 millions de kilomètres, il est aussi massif que quatre millions de Soleils. Mais il est si loin que son diamètre apparent n'est que de 50 microsecondes d’arc. Pour le distinguer, les astronomes auraient besoin un télescope de quelque 5.000 km de diamètre avec une précision 2.000 fois plus fine que celle du télescope spatial Hubble ! À cela s’ajoute qu’il doit fonctionner dans les ondes submillimétriques, domaine du spectre électromagnétique qui permet de s’affranchir de tout ce qui nous obstrue la vue du trou noir. Évidemment, aucun télescope n’est capable actuellement d’observer avec une telle précision. Quoique…
La solution, c’est l’interférométrie à très longue base (VLBI) qui l’apportera. Une équipe de chercheurs fait le pari, en effet, de mettre en réseau jusqu’à douze observatoires millimétriques répartis un peu partout sur le globe afin de synthétiser un télescope virtuel dont le miroir ne se mesure plus en mètres ni en centaines de mètres mais en milliers de kilomètres ! On atteint alors la résolution d'un instrument virtuel dont le diamètre serait la distance entre les télescopes les plus éloignés l'un de l'autre. C’est tout le principe de l’interférométrie qui s’apparente à un télescope composé de nombreux éléments individuels. Tel est le projet Event Horizon Telescope (EHT) : réaliser un instrument virtuel qui aurait peu ou prou la taille de la Terre.
L’observatoire Alma et ses 66 antennes s’apprêtent donc à rejoindre l’EHT. Et l’interférométrie, ça le connaît puisque lui-même a été conçu pour fonctionner comme un interféromètre où chaque paire d’antennes crée une seule ligne de base. Alma peut produire ainsi jusqu’à 1.291 lignes de base dont certaines mesurent jusqu’à 16 km de long.
Toutefois, pour se connecter à l’EHT, Alma nécessite une horloge atomique. Et celle qu’il utilise actuellement n’est pas suffisamment précise. Elle convient à l'échelle de l'observatoire pour des paires d'antennes mais pas pour relier des instruments éloignés de milliers de kilomètres et dont les signaux arriveront avec des décalages de temps importants et quelconques. C’est pourquoi on vient de lui installer une horloge atomique bien plus précise, basée sur un maser à hydrogène. Ce système doit déjà permettre aux 66 antennes de fonctionner comme une unique antenne de 85 mètres de diamètre. Autrement dit, elles vont être phasées pour ne produire qu’un seul signal qui sera exactement celui qui aurait été produit si on avait une antenne d’un diamètre équivalent à la plus longue ligne de base. Grâce à la précision atteinte, Alma pourra alors être couplé par VLBI avec d’autres de ses semblables de par le monde.
Comme nous l’explique Denis Barkats, astronome système d’Alma chargé de la mise en service et des observations scientifiques pour les chercheurs, cette « nouvelle horloge que l’on vient d’installer est un nouveau cœur pour Alma ; un cœur qui bat à une fréquence très très précise et très très très stable ». C’est cette stabilité dont les astronomes ont « besoin pour pouvoir imaginer faire de l’interférométrie avec ces lignes de base de plusieurs centaines voire milliers de kilomètres ».
La conception de GRAVITY est déterminée par ses objectifs principaux, qui concernent l’observation d’effets de relativité générale à proximité immédiate du trou noir central de la Galaxie. Cependant il s’avère que cet instrument sera également un outil très polyvalent qui promet des avancées considérables dans des domaines variés de l’astrophysique moderne.
Le Centre de la Voie lactée
Le Centre galactique (CG) est situé à ≈ 25 000 années-lumière du système solaire. Étant, bien évidemment, situé dans le disque de la Galaxie, il n’est pas observable dans le domaine visible en raison de quantité de poussière sur la ligne de visée. De par cette relative proximité, il apparait comme bien plus grand angulairement que les autres noyaux de galaxie, dès lors que l’on observe aux grandes longueurs d’onde (infrarouge, radio) ou au contraire en rayons X ou encore plus énergétiques. Le trou noir supermassif qui y siège, Sgr A*, bien que d’une masse modeste pour ce type de trous noirs (environ 4 millions de masses solaires !), est celui dont le rayon de Schwarzschild RS sous-tend l’angle le plus grand : ≈ 10 μas (micro seconde d’angle : 1°=3 600 000 000 µas). Le second trou noir par ordre de rayon de Schwarzschild apparent est celui au cœur de la galaxie M82, deux fois plus petit. En outre, le CG présente des traces d’activité passée et actuelle. C’est donc le sujet idéal pour étudier en détails les mécanismes en jeux dans les noyaux actifs de galaxies (NAG, voir ci-dessous).
Les quelques années–lumières centrales de la Galaxie sont occupées par l’amas nucléaire, des milliers d’étoiles qui orbitent autour de Sgr A*. Une centaine d’entre elles passent très près du trou noir. C’est l’étude de leurs mouvements qui donne la meilleure estimation de la distance au CG et de la masse de Sgr A*. La plus connue de ses étoiles, S2, a une période orbitale d’une quinzaine d’années et passe au périapse à environ 2000 RS seulement, à une vitesse quasi-relativiste (≈ 1% de la vitesse de la lumière).
Les orbites d’étoiles passant très près d’un trou noir devraient être légèrement différentes des ellipses observées par Kepler et expliquée par Newton. En effet, on atteint un régime de gravité et de vitesse où les calculs d’orbites nécessitent l’usage de la théorie de la relativité générale. L’orbite de S2, comme celle des autres étoiles connues, apparaissent encore comme parfaitement elliptiques du fait des incertitudes de mesure. Le premier des objectifs de GRAVITY est de découvrir de nouvelles étoiles encore plus proches du trou noir. Ces étoiles parcourront leur orbite en seulement 1 an environ. Les effets relativistes sur leur trajectoire seront évidents. De plus, leur trajectoire sera peut-être également influencée par la présence de matière sombre autour du trou noir, par exemple en raison du grand nombre de trous noirs stellaires qui ont dû s’accumuler là au cours de l’histoire de la Galaxie. En effet, de nombreuses étoiles ont vécu et sont mortes en orbite autour de Sgr A*. Certaines ont laissé derrière elles un trou noir de faible masse (≈ 10 masses solaires), qui doit continuer de tourner autour du trou noir supermassif.
Simulation de mesure par GRAVITY de l’orbite (en bleu) d’une étoile très proche du trou noir centrale. L’étoile hypothétique utilisée ici est semblable à S2 mais 10 fois plus proche du trou noir. On pense découvrir de telles étoiles grâce à GRAVITY. L’orbite ne se referme pas : c’est l’effet relativiste d’avancée du périapse. Les symboles de couleur représentent les positions mesurées par GRAVITY en mai, juin et juillet, deux années consécutives. L’étoile a déjà parcouru deux fois son orbite et l’avancée du périapse est évident. Les autres courbes représentent des fragments d’orbites d’autres étoiles également observées par GRAVITY. Les axes sont gradués en milliseconde d’angle (mas), la résolution de GRAVITY étant de 2 à 4 mas.
lire suite et fin sur Lesia
L'étude du trou noir supermassif au centre de la Galaxie avec l'interféromètre GRAVITY (11 dec 2012)
Conférence donnée par Guy Perrin , Astronome au LESIA- ( Observatoire Paris-Meudon), dans le cadre des Grands Séminaires de l'Observatoire Midi-Pyrénées le 11 décembre 2012 La théorie de la relativité générale a été validée avec succès en champ faible dès sa publication. Sa validité en champ fort n'a encore pu complètement être vérifiée. Une première étape a été possible avec la découverte du pulsar binaire. La source au centre de la Galaxie, Sgr A*, offre une possibilité de test dans l'environnement proche d'un objet compact. Les preuves que Sgr A* est un trou noir sont en effet de plus en plus grandes. Une masse de près de 4 millions de fois la masse du Soleil a été mesurée par observation directe des orbites des étoiles proches. Du fait de sa distance et de cette masse, si elle est concentrée dans l'objet compact, la dimension angulaire du rayon de Schwarzschild est la plus grande observable, 10 microsecondes d'angle. Bien que très petite, cette taille est à la limite des possibilités d'un interféromètre infrarouge doté une capacité astrométrique. Tel est le constat qui a conduit à la construction de l'instrument GRAVITY dont l'observation de Sgr A* est le cas scientifique dimensionnant. L'objectif principal de l'instrument sera l'étude des effets de relativité générale dans l'environnement proche du trou noir et également, par imagerie, à des distances de quelques centaines de rayon de Schwarzschild pour la mesure du taux de rotation du trou noir et des tests de validité de la théorie. GRAVITY est construit par un consortium européen et connaîtra sa première lumière en 2014. Je présenterai durant le séminaire les objectifs de GRAVITY, son état d'avancement et les perspectives pour le domaine.
Le téléscope Event Horizon, un réseaux d'antennes mondiale pour tenter de voir pour la 1er fois, le trou noir supermassif niché au centre de la galaxie
Un sujet pensé agencé et recherche par Akasha.
akasha
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Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Mar 4 Juil 2017 - 1:03
"Voyage dans un trou noir" ou les étranges phénomènes visuels d'une descente dans le coeur d'un trou noir de Schwarzschild
Le terme rayon de Schwarzschild est utilisé en physique et en astronomie pour donner un ordre de grandeur de la taille caractéristique à laquelle des effets de relativité générale deviennent nécessaires pour la description d'objets d'une masse donnée. Les seuls objets qui ne sont pas des trous noirs et dont la taille est du même ordre que leur rayon de Schwarzschild sont les étoiles à neutrons (ou pulsars), ainsi, curieusement, que l'univers observable en son entier.
Les distorsions de l'espace-temps au voisinage d'un trou noir rendent le concept de distance un peu subtil. Le terme de rayon de Schwarzschild se réfère en fait au rayon que l'on associerait à un objet d'une circonférence donnée en géométrie euclidienne : il n'est pas possible de mesurer le rayon d'un trou noir en le traversant (puisque rien ne peut s'en échapper), il est par contre possible d'en mesurer la circonférence en faisant le tour sans y pénétrer.
Ce rayon est de ce fait appelé horizon du trou noir (on ne peut voir ce qui se passe à l'intérieur). Le rayon de Schwarzschild est proportionnel à la masse de celui-ci. La détermination du rayon de Schwarzschild utilise la définition de la vitesse de libération appliquée à la vitesse la lumière : L'énergie cinétique d'un corps en orbite autour du trou noir est donnée par E_{cin} = \frac{1}{2} m v^2 et son énergie potentielle par E_{pot} = \frac{GMm}{R} , où G est la constante de gravitation, M la masse du trou noir, m la masse du corps, v sa vitesse et R leur distance. Si l'énergie potentielle est supérieure à l'énergie cinétique, le corps en orbite ne peut pas s'échapper. En égalisant ces énergies dans le cas d'un corps se déplaçant à la vitesse de la lumière, on obtient :
R_s = \frac{2GM}{c^2} \approx \frac{M}{M_{\odot}} \times 2954 \;{\rm m\grave{e}tres}, où R_s est le rayon de Schwarzschild en mètres, M_{\odot} la masse du Soleil et c la vitesse de la lumière. Toute particule (y compris la lumière) se trouvant à une distance inférieure à R_s du trou noir ne peut pas avoir suffisamment d'énergie cinétique pour se libérer de son influence. La valeur exacte de ce rayon est modifiée dans le cas où l'objet considéré possède une charge électrique non nulle ou un moment cinétique. En pratique, seul le moment cinétique joue un rôle, la charge électrique étant négligeable dans toutes les configurations où des trous noirs sont produits, mais dans tous les cas, le rayon de Schwarzschild exprimé en kilomètres est de l'ordre de trois fois la masse de l'objet considéré exprimée en masses solaires. '...) source : Wilipedia
Un trou noir, c’est une région de l’espace de laquelle rien ne peut s’échapper, pas même la lumière. Cela ne peut se produire que quand il existe une très grande masse suffisamment concentrée, et dont la force d’attraction gravitationnelle est suffisante pour retenir n’importe quel objet, particule ou même rayon lumineux.
Pour fabriquer un trou noir, il vous faut donc confiner une forte masse dans une région suffisamment petite de l’espace. Prenons l’exemple du Soleil : il pèse environ 2 milliards de milliards de milliards de tonnes, et son rayon est de 700 000 km, soit 200 fois celui de la Terre. Si vous arriviez à concentrer toute la masse du Soleil dans un rayon inférieur à 3 kilomètres, cela créerait un trou noir : tout objet ou rayon lumineux qui s’en approcherait à moins de 3 kilomètres ne pourrait plus s’échapper.
Pour créer un trou noir avec la Terre, c’est encore plus difficile puisqu’il faudrait concentrer toute sa masse dans un rayon d’un centimètre…et bien sûr cela créerait un trou noir qui ne ferait seulement qu’un centimètre ! Et pourtant les astrophysiciens sont maintenant convaincus que les trous noirs existent réellement, et qu’il y en aurait même un tout près de chez nous : au centre de notre galaxie, la Voie Lactée.
Si vous voulez contempler un trou noir de vos propres yeux, sortez ce soir vers minuit et regardez vers le Sud. Un peu au-dessus de l’horizon, vous devriez voir la constellation du Sagittaire, reconnaissable à un petit motif bien connu des amateurs : la théière. Comme le montre l’image ci-dessous, la Voie Lactée passe tout près de la théière, et à proximité de son bec se trouve la direction qui indique le centre de la Voie Lactée. Et c’est là que se trouve un objet appelé Sagittaire A*, dont on pense aujourd’hui que c’est un trou noir supergéant, bien calé en plein milieu de notre galaxie !
(..) http://tinyurl.com/qgs28q7
akasha
Messages : 6818 Date d'inscription : 12/05/2013 Age : 38
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Lun 13 Nov 2017 - 0:06
Tomber dans un trou noir : les étranges phénomènes de la spaghettification et de la singularité
Voici deux vidéos montrant de manière claire, et graphiquement superbes, certains phénomènes étranges se produisant aux abords d’un trou noir.
Qu’est-ce que la spaghettification ?
La spaghettification est l’allongement d’un corps sous l’effet des forces de marées gravitationnelles lorsque celui-ci est plongé dans un trou noir.
En astrophysique, La Spaghettification (parfois appelé l’ effet de nouilles) est l’étirement vertical des objets en formes minces et longues (un peu comme des spaghetti) dans un fort champ gravitationnel, et résulte de force de marée extrême. Dans les cas extrêmes, près de trou noir, l’étirement est si puissant qu’aucun objet ne peut lui résister, peu importe la cohésion de ses composantes. Dans une petite région la compression horizontale équilibre l’étirement vertical de sorte que de petits objets spaghettifié n’éprouvent aucun changement net du volume.
À l’intérieur ou l’extérieur de l’horizon des évènements
Le point auquel les forces de marée détruisent un objet ou tuent une personne dépend de la taille du trou noir. Pour un trou noir supermassif, comme ceux trouvés au centre d’une galaxie, ce point peut nous induire en erreur quant à l’horizon des évènements, un astronaute peut passer cet horizon sans remarquer aucune perturbation et s’en tirer provisoirement, c’est seulement une question de temps, parce qu’une fois à l’intérieur d’un horizon d’évènement, tomber vers le centre est inexorable. Pour de petits trous noirs dont le rayon de Schwarzschild est beaucoup plus proche de la singularité, les forces de la marée tuerait même avant que l’astronaute n’atteigne l’horizon des évènements. Par exemple, pour un trou noir de 10 masses solaires8 et la corde mentionnée ci-dessus à la distance de 1 000 km, la force d’étirement à mi-corde est 325 N. Elle se rompra à 320 km, bien à l’extérieur du rayon Schwarzschild de 30 km. Pour un trou noir de 10 000 masses solaires, elle se rompra à 3 200 km, bien à l’intérieur du rayon de Schwarzschild de 30 000 km.
Source : Wikipédia.
Deux vidéos superbes :
La première est plus complète quand aux explications des phénomènes, La seconde est graphiquement très réussie, notamment avec son lever de trou noir vu depuis une planète imaginaire, et les couleurs magnifiques des gaz chauds du disque d’accrétion.
Décidément, les trous noirs sont le summum, le nec plus ultra des astres et des phénomènes cosmiques dans l’Univers physique.
VIDÉO BONUS : La spaghettification, l’une des façons qu’un trou noir emploiera pour vous tuer. Durée : 3:09. Une magnifique vidéo mais qui décrit de façon moins complète certains phénomènes caractéristiques aux abords d’un trou noir.
Spectaculaire et terrifiant : ce qui arriverait à la Terre si un trou noir pénétrait dans notre système solaire
Par Blueman (son site)
Dernière édition par akasha le Lun 15 Jan 2018 - 2:19, édité 1 fois
akasha
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Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Lun 15 Jan 2018 - 2:12
Astrophysique : mythes et légendes autour des trous noirs, et réalité
Gargantua, le trou noir du film Interstellar.
Voici une vidéo amateur qui démystifie quelques croyances autour des trou noirs, et permet de clarifier certaines notions en astrophysique. Bien que, comme l'affirme la vidéo, le comportement d'impact gravitationnel d'un trou noir soit le même que celui d'une étoile ordinaire, il faut tout de même mettre un bémol en ce sens que la topologie aux abords d'un trou noir est complètement différente :
-Au niveau de l'horizon des évènements, l'espace est tellement courbé qu'il se referme sur lui-même, ce qui signifie qu'une une fois passé cette frontière, vous êtes condamné car vous ne pourrez plus jamais en ressortir. -Avant l'horizon des évènements, et dans la zone appelée ergosphère, la gravité est si forte que l'espace-temps est entraîné par l'effet Lense-Thirring, comme de l'eau dans le vortex d'un tourbillon : vous vous déplacez en spirale vers le trou noir, alors même que vous êtes immobile, car l'espace-temps dans lequel vous êtes bouge, est déformé et attiré par le trou noir. -Avant l'horizon des évènements, également, la gravité est si intense que des effets de marée on lieu, même sur des très courtes distances : un astronaute qui tomberait verticalement vers le trou noir subirait des accélérations différentes au niveau de sa tête et de ses pieds, ce qui l'étirerait et le mettrait en pièces : c'est la spaghettification. -Une vidéo très intéressante, d'autant plus qu'elle permet de comprendre que les trous noirs de Schwarzschild (ceux qui n'ont pas de rotation ) n'existent pas : il n'y a dans l'Univers que des trous noirs de Kerr, car les étoiles à neutrons, ou pulsars, tournent déjà à des vitesses démentielles, et donc les trou noirs, qui sont la phase suivante dans l'évolution stellaire (après les étoiles étranges, constitués principalement de quarks), bien évidemment tournent aussi sur eux-mêmes, sans doute à de folles vitesses également, engendrant le fameux et spectaculaire effet Lense-Thirring. -À voir !
Attention, le narrateur parle très vite, et donc les sous-titres vont vite aussi, alors soyez bien concentrés.
Messages : 6818 Date d'inscription : 12/05/2013 Age : 38
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Lun 19 Mar 2018 - 2:43
Astrophysique étonnante et relativité : une magnifique comparaison des différentes tailles de trous noirs :
Trou noir stellaire
Selon la théorie de l’évolution stellaire, lorsqu’une étoile possède une masse dépassant les 20 à 25 masses solaires, son explosion finale sous forme de supernova SN II peut conduire à la formation d’un trou noir qui est alors qualifié de stellaire. La masse d'un tel trou noir est cependant inférieure car la majorité de la matière de l'étoile génitrice a été expulsée suite à l'explosion.
On peut considérer que Subrahmanyan Chandrasekhar avait prévu la formation des trous noirs avant tout le monde au début des années 1930 en découvrant qu’une étoile ayant épuisé son carburant nucléaire et dont la masse dépassait 1,44 masse solaire devait s’effondrer sur elle-même. Bien qu’un tel effondrement gravitationnel puisse parfois simplement engendrer la formation d’une étoile à neutrons, il peut aussi conduire à un trou noir, comme Robert Oppenheimer et George Volkoff l’ont montré en compagnie d’Hartland Snyder. (source)
Trou noir supermassif
Les trous noirs supermassifs sont des trous noirs géants qui ne proviennent pas de l’effondrement d’une étoile et dont les masses vont d’environ un million à plusieurs milliards de masses solaires.
Où se trouvent les trous noirs supermassifs ?
Ils sont tapis au cœur de la majorité des grandes galaxies et notre propre Voie lactée en possède un pesant presque 4 millions de masses solaires. Le record de masse pour un tel trou noir est pour l’instant détenu par la galaxie elliptique NGC 4889 qui contiendrait un trou noir pesant 21 milliards de masses solaires.
Lorsque de grandes quantités de gaz et de poussières chutent vers ces astres elles forment généralement un disque d’accrétion en rotation autour de celui-ci. Cette chute s'accompagne de la libération d'une quantité prodigieuse de rayonnement, principalement ultraviolet et X et peut même donner lieu à la formation d’un quasar.
Comment se forment les trous noirs supermassifs ?
On ne sait pas très bien comment sont apparus les premiers trous noirs massifs au cœur des galaxies, tout ce que l’on sait c’est qu'ils croissent de pair avec les galaxies. La théorie standard veut que ce soit à l’occasion de collisions entre galaxies, avec fusion, que la coalescence de leurs trous noirs centraux se produise. Ce serait-là le processus le plus efficace pour obtenir les trous noirs supermassifs de plusieurs milliards de masses solaires aujourd’hui observés.
On pense qu’il existe dans certains amas globulaires des trous noirs massifs, ne résultant pas de l’effondrement d’une étoile. Là aussi, lors de collisions entre galaxies, de tels trous noirs pourraient être phagocytés par le trou noir central. De fait, on connaît des exemples de ces trous noirs intermédiaires dans une galaxie. Un autre exemple de galaxie bien connu est NGC 6240, qui contenait elle-même deux trous noirs supermassifs qui nous apparaissent sur le point de fusionner dans des millions d’années.
Toutefois, la théorie voulait que ce soit à l’occasion de ces fusions de galaxies que s’allument les quasars. Les dernières observations montrent que ce n’est pas le cas. Certains éléments nous échappent donc encore dans le processus de croissance des trous noirs supermassifs. La théorie des trous noirs
On peut considérer que Subrahmanyan Chandrasekhar avait prévu la formation des trous noirs avant tout le monde au début des années 1930 en découvrant qu’une étoile ayant épuisé son carburant nucléaire et dont la masse dépassait 1,44 masse solaire devait s’effondrer sur elle-même. Bien qu’un tel effondrement gravitationnel puisse parfois simplement conduire à la formation d’une étoile à neutrons, il peut aussi conduire à un trou noir, comme Robert Oppenheimer et George Volkoff l’ont montré en compagnie d’Hartland Snyder. (source)
MAJ :
Comparaison de la taille des trous noirs 2018
Les planètes et les étoiles peuvent être très grandes, mais elles sont pâles par rapport à certains des plus grands trous noirs. Dans cette vidéo, nous jetons un coup d’œil à la gamme complète des trous noirs, depuis les restes stellaires effondrés de la taille d'une ville jusqu'aux monstres de la taille d'un système solaire qui dominent les galaxies. Amusez-vous bien !
Trad : Akasha.
akasha
Messages : 6818 Date d'inscription : 12/05/2013 Age : 38
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Lun 8 Oct 2018 - 0:44
Une observation inattendue faite au bord d’un trou noir
Une équipe d’astronomes rapporte avoir observé une gigantesque masse de matière, avalée directement par un trou noir à près d’un tiers de la vitesse de la lumière. Une première détaillée dans les [url= Notices mensuelles de la https://academic.oup.com/mnras/article/481/2/1832/5090165] Notices mensuelles de la Royal Astronomical Society[/url].
Les trous noirs sont des ogres cosmiques, des objets si massifs que rien ne leur échappe. Matière, lumière, tout ce qui s’approche un peu trop près finit inévitablement dans le siphon – ce qu’il en advient reste pour l’heure inconnu. Toujours est-il que nous pouvons encore maîtriser ce qu’il se passe au bord des trous noirs. Ceux-ci, lorsqu’ils sont actifs, se retrouvent entourés d’un disque de matière tournoyant avant de tomber à des vitesses avoisinant les 10 % de la vitesse de la lumière. Un peu comme de l’eau aspirée dans un siphon. Ainsi, la matière – avant de disparaître – suit un chemin circulaire, voyageant vers l’intérieur le long de nuages en rotation. Mais pas cette fois.
Certains chercheurs pensent en effet que des trous noirs supermassifs pourraient entraîner ce qu’ils appellent une “accrétion chaotique”. En d’autres termes, plutôt que de suivre la voie circulaire ouverte par les nuages de matière en rotation, une masse de matière pourrait – dans certaines conditions – tomber directement dans trou noir sous n’importe quel angle. Et c’est exactement ce qu’il s’est passé avec PG1211 + 143, un trou noir très actif observé avec le télescope spatial à rayons X XMM-Newton.
Les astronomes expliquent en effet avoir enregistré une masse de matière de la taille de la Terre composée de fer, de calcium, d’argon, de soufre et de silicium, tomber directement dans le trou noir sans passer par la case “rotation”, le tout à environ un tiers de la vitesse de la lumière. Comme si cette masse de matière avait été aspirée d’un seul coup. « Cela peut représenter la première preuve directe de l’accrétion chaotique dans un [noyau galactique actif], où les disques d’accrétion sont généralement mal alignés sur le trou noir », peut-on lire dans l’étude. Cette masse de matière se serait alors composée de particules agglutinées suite à des collisions dans différents anneaux mal alignés, avant de tomber vers l’intérieur du trou noir, en perte d’élan.
« Pour voir ces chaînes de matière tomber dans le trou noir, il faut regarder juste dans la ligne de mire, explique à Gizmodo Ken Pounds, professeur émérite de physique à l’Université de Leicester au Royaume-Uni. C’est une occasion assez rare ». Unique, pourrait-on même dire. C’est pourquoi d’autres observations de ce type seront nécessaires pour confirmer définitivement la théorie de “l’accrétion chaotique”.
Messages : 5072 Date d'inscription : 11/06/2012 Age : 50 Localisation : UNIFIÉS CORPS, ÂME, MENTAL. LA TRINITÉ PARFAITE QUI REGARDE DANS LA MÊME DIRECTION, NE SE COMBAT PLUS MAIS RESTE SOLIDAIRE
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Mar 20 Nov 2018 - 16:05
Vous pouvez maintenant explorer un trou noir en réalité virtuelle
Il vous est désormais possible d’explorer Sagittarius A – le trou noir supermassif au centre de notre Galaxie – en réalité virtuelle. Une véritable danse cosmique retrouvée à 30 000 années-lumière de la Terre.
Les trous noirs sont invisibles, et impossibles à repérer directement. Ce que nous permet en revanche la technologie actuelle, c’est de pouvoir imaginer leur environnement proche trahissant leur présence. Pour nous aider à y voir un peu plus clair, des astronomes de l’Université Radboud, aux Pays-Bas, et de l’Université Goethe, en Allemagne, se sont récemment appuyés sur les données disponibles concernant Sagittarius A *, le trou noir situé au centre de la Voie lactée, pour créer une simulation à 360 degrés du trou noir.
En immersion près d’un trou noir
« Notre simulation de réalité virtuelle crée l’une des vues les plus réalistes de l’environnement direct du trou noir et nous aidera à en apprendre davantage sur le comportement des trous noirs », explique Jordy Davelaar, principal auteur de ces nouveaux travaux publiés dans Computational Astrophysics and Cosmology. « Se rendre près un trou noir, c’est impossible, dit-il. Des visualisations immersives comme celle-ci peuvent nous aider à en savoir plus sur ces systèmes ». On y voit alors de la matière attirée par le trou noir, tournoyant autour et formant un disque d’accrétion. Une partie de cette matière se retrouve siphonnée, tandis qu’une autre est éjectée au niveau des pôles de l’objet.
Intéresser les plus jeunes
Si la simulation intéresse ici les passionnée·e·s, l’idée pour les chercheurs est également de pouvoir initier les plus jeunes à l’un des objets les plus fascinants de l’astrophysique. « Les visualisations que nous avons produites ont un grand potentiel de rayonnement. Nous les avons utilisées pour initier les enfants au phénomène des trous noirs, poursuit en effet l’astronome. Ils en ont vraiment appris quelque chose. Cela suggère que les visualisations immersives en réalité virtuelle sont un excellent outil pour montrer notre travail à un public plus large, même lorsqu’il s’agit de systèmes très complexes comme des trous noirs ».
Bientôt une véritable image du trou noir de notre Galaxie
Rappelons que des données récoltées en 2017 par une équipe internationale de chercheurs devraient normalement bientôt nous permettre d’avoir une vue directe de ce même trou noir (de son horizon d’événements). Vous le retrouverez à environ 30 000 années-lumière au centre la Voie lactée. Les analyses sont encore en cours. En attendant, une équipe d’astronomes publiait une image de ce à quoi pourrait ressemblait cet ogre cosmique :
Les régions lumineuses sont des gaz chauds entourant le trou noir. La région sombre circulaire est une ombre projetée par la gravité du trou noir. Crédits : EHT
Si la technologie nous permet aujourd’hui d’avoir une approche visuelle de ce qu’est véritablement un trou noir, on est également impatient quant à la mise en service de la prochaine génération de télescopes qui pourrait nous permettre d’affiner ces images, nous proposant même de pouvoir imager directement les exoplanètes les plus proches.
Messages : 6818 Date d'inscription : 12/05/2013 Age : 38
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Mar 4 Déc 2018 - 16:17
Percée majeure sur les TROUS NOIRS : Des scientifiques réécrivent les manuels d’astronomie suite à une découverte
Les trous noirs sont les objets les plus mystérieux de l’univers, mais des scientifiques ont fait un petit pas de plus vers la compréhension de ces phénomènes incroyablement puissants.
Les trous noirs sont des éléments de l’espace-temps qui exercent une attraction gravitationnelle si puissante que rien – y compris la lumière – ne peut y échapper. On pensait que les trous noirs avaient la forme d’un donut. Mais les scientifiques doivent maintenant réécrire les manuels d’astronomie après avoir prouvé que les trous noirs ressemblent réellement à des fontaines en 3D.
Jusqu’à présent, il a été supposé que le gaz entourant les trous noirs était en forme de donut.
Mais les scientifiques croient maintenant que la réalité des trous noirs est beaucoup plus complexe, après avoir en étudié un à 14 millions d’années-lumière de distance.
Le gaz qui entoure les trous noirs sӎchappe comme dans une fontaine en 3D, selon les nouvelles recherches.
Les simulations du Atacama Large Millimeter/Submillimetre Array (ALMA) suggèrent maintenant que le donut est vraiment une structure plus bizarre, compromise par la circulation constante de trois gaz.
Les chercheurs ont observé un trou noir supermassif au centre de la galaxie Ciricinus.
Les données ont été comparées avec la simulation de gaz dans un trou noir, en utilisant le supercalculateur Cray XC30 ATERUI.
Leurs conclusions remettent en question la croyance selon laquelle la matière qui tombe dans un trou noir s’accumule autour de lui pour former la structure d’un donut.
Les résultats suggèrent maintenant qu’il s’agit plutôt d’un processus en trois étapes.
D’abord, le gaz froid forme un disque près du plan de rotation, chauffant jusqu’à ce que les molécules se décomposent.
Certaines de ces molécules sont expulsées au-dessus et au-dessous du disque, puis créent une structure en forme de fontaine.
“Les modèles théoriques précédents posaient une hypothèse préalable de donuts rigides”, a déclaré Keiichi Wada, un théoricien de l’Université Kagoshima.
“Plutôt que de partir d’hypothèses, notre simulation est partie des équations physiques et a montré pour la première fois que la circulation du gaz forme naturellement un donut.”
“Notre simulation peut aussi expliquer diverses caractéristiques d’observation du système.”
Ces résultats ont bouleversé ce que nous pensions savoir.
Keiichi Wada a ajouté : “En étudiant le mouvement et la distribution du gaz moléculaire froid et du gaz atomique chaud avec ALMA, nous avons démontré l’origine de la structure dite ‘donut’ autour des trous noirs actifs.”
“Sur la base de cette découverte, nous devons réécrire les manuels d’astrophysique.”
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Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Mer 10 Avr 2019 - 19:26
La toute première image d’un trou noir dévoilée par des astronomes
o Une équipe internationale de scientifiques a dévoilé mercredi la toute première image d’un trou noir. C’est une avancée astrophysique majeure qui conforte la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.
Un rond sombre au milieu d’un disque flamboyant : pour la première fois dans l’histoire de l’astronomie, une équipe de scientifiques a révélé, mercredi 10 avril, l’image d’un trou noir. Ce monstre cosmique a été débusqué au centre de la galaxie M87, à environ 50 millions d’années-lumière de la Terre.
En théorie, les effets gravitationnels d’un trou noir sont si forts qu’aucune lumière y pénétrant ne peut en sortir : l’image montre donc les rayonnements du disque d’accrétion (constitué de matière) en orbite autour de l’astre…/… Lire la suite sur Le Monde
En complément :
Trous noirs et trous de ver par Jean-Pierre Luminet (2018)
Interview pour le portail vidéo de l'Obs (anciennement Le Nouvel Observateur), janvier 2018. Qu'y-a-t'il à l'intérieur d'un trou noir ? Existent-ils réellement ? Peuvent-ils nous permettre le cas échéant, de voyager dans le futur, le passé, voire dans d'autres univers par le biais d'un trou de ver ? Sont-ils une porte des étoiles comme le fantasme des séries comme "Stargate SG1" ou le film de Christopher Nolan, "Interstellar" ?
akasha
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Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Lun 15 Juil 2019 - 19:06
Ils repèrent un disque de débris “impossible” autour d’un trou noir
Une équipe d’astronomes annonce avoir identifié un trou noir de faible masse entouré d’un disque de gaz très mince. Une observation inattendue qui nous oblige à repenser la dynamique de ces objets.
À 130 millions d’années-lumière se trouve la petite galaxie spirale NGC 3147. L’objet n’avait jusqu’à ce jour, a priori, rien de particulier à nous proposer. Jusqu’à ce que l’œil de Hubble se braque dessus. Les astronomes expliquent en effet être tombés sur un trou noir de “seulement” 250 millions de masses solaires en son centre, enroulé d’un disque de matériau très mince. Trop mince, selon les théories actuelles expliquant la dynamique de ces objets. Les détails de l’étude sont publiés dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
Un disque “impossible”
Un trou noir de cette taille – sur le papier du moins – ne devrait pas avoir un tel disque de matière l’enroulant. « Dans les petites galaxies telles que NGC 3147, il n’est pas supposé y avoir suffisamment de matériaux capturés par gravitation pour alimenter régulièrement leur trou noir central, explique Stefano Bianchi, de l’Université de Rome III. Ce qui en fait des “trous noirs mal nourris”. En tant que telle, la petite quantité de matériau qu’ils consomment risque de gonfler et de former un tore en forme de beignet, plutôt que de s’aplatir en un disque mince ».
D’où la surprise des chercheurs, qui observe un événement censé ne se produire qu’autour des trous noirs beaucoup plus massifs. À la base, ces derniers avaient justement sélectionné NGC 3147 pour valider les modèles de galaxies acceptés.
« Nous pensions que c’était le meilleur candidat pour confirmer que, sous certaines luminosités, le disque d’accrétion n’existe plus. Ce que nous avons vu était quelque chose de complètement inattendu, poursuit Ari Laor, de l’Institut de technologie Technion-Israel. Or, nous observons ici le même type de disque que ceux normalement repérés autour d’objets 1000, voire 100 000 fois plus lumineux. Les prévisions des modèles actuels de dynamique des gaz dans les très faibles galaxies actives ont clairement échoué ».
On note par ailleurs que le disque observé est si proche du champ gravitationnel de son trou noir que sa lumière s’en retrouve déformée et intensifiée. De quoi permettre aux astronomes de mettre à l’épreuve les théories de la relativité proposées par Albert Einstein. Pour ce faire, les chercheurs ambitionnent de s’appuyer de nouveau sur Hubble pour rechercher d’autres disques compacts similaires autour de trous noirs à faible luminosité.
Messages : 6818 Date d'inscription : 12/05/2013 Age : 38
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Lun 5 Aoû 2019 - 19:39
Trous Noirs : Des millions de trous noirs cachés drainent lentement la Voie Lactée
Des MILLIONS de trous noirs cachés dans la Voie Lactée drainent probablement notre galaxie de ses gaz stellaires, ont annoncé deux astronomes de façon choquante.
Le trou noir supermassif V616 Monocerotis est le plus proche de notre Terre à une distance de seulement 3 300 années-lumière. Les trous noirs supermassifs comme celui de V616 sont des puits de gravité monstrueux qui se trouvent généralement en plein cœur des galaxies. Mais il pourrait y avoir un autre trou noir secrètement caché quelque part beaucoup plus près de notre planète si deux astrophysiciens japonais ont raison. Selon les astronomes Daichi Tsuna et Norita Kawasaki de l’Université de Tokyo, il pourrait y avoir jusqu’à 100 millions de trous noirs cachés dans la Voie lactée.
Les astrophysiciens ont présenté cette affirmation choquante dans une étude, pré-publiée sur le site d’archivage Arxiv.
Les chercheurs croient que la Voie lactée est fortement peuplée d’un type particulier de trou noir qui est incroyablement difficile à détecter.
Les trous noirs ont tendance à prendre toutes sortes de formes et de tailles, allant des trous noirs stellaires aux trous noirs supermassifs.
Les trous noirs supermassifs comme Sagittaire A* au cœur de la Voie Lactée sont fréquents dans tout le cosmos.
Il pourrait cependant y avoir des millions de « trous noirs isolés » (IBH) parsemés dans la Voie Lactée.
Les trous noirs isolés sont considérablement plus petits que leurs cousins supermassifs et sont également plus difficiles à détecter.
Les trous noirs absorbent toute la lumière assez malchanceuse pour tomber vers le point de non-retour – l’horizon des événements.
Par conséquent, les trous noirs sont pratiquement impossibles à détecter depuis de la Terre.
Les trous noirs qui absorbent beaucoup de matière émettent cependant de grandes quantités de rayons X pour aider à révéler leur emplacement.
Les trous noirs isolés constituent une exception à cette règle parce qu’ils sont incapables de convertir la matière stellaire qu’ils absorbent en rayons X détectables.
Au lieu de cela, le duo japonais d’astrophysiciens espère détecter des millions de trous noirs potentiels par d’autres moyens, comme les ondes radio.
Ils ont écrit dans leur étude : « A part les quelques dizaines de trous noirs de masse stellaire découverts dans les systèmes binaires, on pense qu’une centaine de millions de trous noirs isolés se cachent dans notre Galaxie. »
« Bien que certains IBH soient capables de retenir la matière du milieu interstellaire, le flux d’accrétion est généralement faible et donc inefficace en termes de rayonnement, ce qui entraîne un effondrement significatif des matières. »
« Nous étudions l’accélération des électrons générée par le choc formé entre cette sortie et le matériau environnant, et l’émission radio synchrotron subséquente des électrons accélérés. »
Lorsqu’un trou noir absorbe lentement le gaz et la poussière stellaires qui dérivent dans l’espace entre les étoiles, une grande partie de la matière est éjectée dans l’espace à grande vitesse.
Si la matière stellaire se déplace assez rapidement pour produire des ondes radio, les scientifiques sur Terre devraient être en mesure de retracer les signaux jusqu’aux trous noirs.
Messages : 6818 Date d'inscription : 12/05/2013 Age : 38
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Mer 25 Déc 2019 - 18:02
Découverte d’un trou noir jugé “impossible” dans la Voie Lactée
Une équipe d’astronomes chinois annonce avoir repéré dans la Galaxie un trou noir qui défie notre compréhension actuelle de l’évolution stellaire. Les détails de l’étude ont été publiés dans la revue Nature.
Dans l’Univers il existe plusieurs types de trous noirs : ceux de masse stellaire, les intermédiaires et les supermassifs. Jusqu’à présent, nous pensions que ceux de la première catégorie, qui naissent de l’effondrement d’étoiles massives, ne pouvaient pas dépasser plus de 20 fois la masse du Soleil. La découverte d’un nouveau trou noir vient pourtant de nous prouver le contraire. Cet ogre cosmique, observé à environ 15 000 années-lumière de la Terre, est 70 fois plus lourd que notre étoile. Il vient d’être nommé LB-1.
« Les trous noirs d’une telle masse ne devraient même pas exister dans notre galaxie, selon la plupart des modèles actuels d’évolution stellaire, explique LIU Jifeng, de l’Académie des sciences de Chine. Nous pensions que les étoiles très massives ayant la composition chimique typique de notre Galaxie devaient libérer la plus grande partie de leur gaz à l’approche de la fin de leur vie. Par conséquent, elles ne devraient pas laisser derrière elles un résidu aussi massif ».
Les physiciens vont maintenant devoir trouver un moyen d’expliquer la formation de ce trou noir “impossible”.
Méthode de vitesse radiale
Il peut arriver, lorsqu’il accrètent de la matière, que les trous noirs “brillent” sur plusieurs longueurs d’ondes. Si ce n’est pas le cas, alors ils sont invisibles. Pour les repérer, les chercheurs font donc appel à une méthode tout à fait ingénieuse : celle de la vitesse radiale.
Pour cette étude, les chercheurs se sont appuyés sur le télescope chinois LAMOST, dans le but de traquer des étoiles gravitant autour de ces objets noirs. Si tel est le cas, alors la lumière desdites étoiles peut être “tirée” par leur incroyable force gravitationnelle.
Grâce à cette technique, les chercheurs ont donc pu repérer le trou noir dépeint ci-dessus. Des études de suivi faite par les téléscopes des Canaries et d’Hawaï ont ensuite permis d’estimer les mensurations de ce système. Les chercheurs décrivent alors une étoile huit fois plus lourde que le Soleil gravitant autour d’un trou noir de 70 masses solaires tous les 79 jours.
Décidément ces objets n’ont pas fini de nous surprendre. Rappelons qu’il y a quelques jours, une équipe d’astronomes annonçait avoir découvert trois trous noirs supermassifs concentrés dans un petit espace au centre d’une galaxie. Encore une fois, c’était une première.
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Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Mar 4 Fév 2020 - 20:19
Les trous noirs ne devraient pas produire d’échos, mais celui-ci pourrait bien en produire. Une défaite pour Stephen Hawking ?
Lorsque deux étoiles à neutrons se sont heurtées l’une à l’autre loin dans l’espace, elles ont créé une puissante secousse dans l’univers – des ondes gravitationnelles que les scientifiques ont détectées sur Terre en 2017. Aujourd’hui, en passant au crible ces enregistrements d’ondes gravitationnelles, deux physiciens pensent avoir trouvé la preuve de l’existence d’un trou noir qui violerait le modèle soigné tiré de la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.
Dans la relativité générale, les trous noirs sont des objets simples : des singularités infiniment comprimées, ou des points de matière, entourés d’horizons événementiels lisses par lesquels aucune lumière, énergie ou matière ne peut s’échapper. Jusqu’à présent, toutes les données que nous avons glanées dans les trous noirs ont soutenu ce modèle.
Mais dans les années 1970, Stephen Hawking a écrit une série d’articles suggérant que les bords des trous noirs ne sont pas aussi lisses. Au lieu de cela, elles s’estompent grâce à une série d’effets liés à la mécanique quantique qui permettent aux « rayonnement de Hawking » de s’échapper. Au cours des années qui ont suivi, un certain nombre de modèles alternatifs de trous noirs ont vu le jour, dans lesquels ces horizons d’événements lisses et parfaits seraient remplacés par des membranes plus floues et plus floues. Plus récemment, des physiciens ont prédit que ce flou serait particulièrement intense autour des trous noirs nouvellement formés – suffisamment important pour réfléchir les ondes gravitationnelles, produisant un écho dans le signal de la formation d’un trou noir. Aujourd’hui, à la suite de la collision des étoiles à neutrons, deux physiciens pensent avoir trouvé ce type d’écho. Ils affirment qu’un trou noir qui s’est formé lors de la fusion des étoiles à neutrons résonne comme l’écho d’une cloche et fait voler en éclats la simple physique des trous noirs.
Si l’écho est réel, alors il doit provenir du duvet d’un trou noir quantique, a déclaré le co-auteur de l’étude, Niayesh Afshordi, un physicien de l’Université de Waterloo au Canada.
« Selon la théorie de la relativité d’Einstein, la matière peut orbiter autour de trous noirs à grande distance mais doit tomber dans le trou noir proche de l’horizon des événements », a déclaré M. Afshordi à Live Science.
« Ainsi, à proximité du trou noir, il ne devrait pas y avoir de matière en vrac pour faire écho aux ondes gravitationnelles. Même les trous noirs qui s’entourent de disques de matière devraient avoir une zone vide juste autour de leur horizon d’événement », a-t-il dit.
« Le retard que nous attendons (et observons) dans nos échos… ne peut s’expliquer que si une structure quantique se trouve juste en dehors de leurs horizons des événements », a déclaré M. Afshordi.
C’est une rupture par rapport aux prédictions habituellement inébranlables de la relativité générale.
Cela dit, les données des détecteurs d’ondes gravitationnelles existants sont bruyantes, difficiles à interpréter correctement et sujettes à des faux positifs. Une onde gravitationnelle faisant écho à un flou quantique autour d’un trou noir constituerait une toute nouvelle sorte de détection. Mais M. Afshordi a déclaré qu’immédiatement après la fusion, ce flou aurait dû être suffisamment intense pour réfléchir les ondes gravitationnelles de façon si nette que les détecteurs existants puissent le voir.
Joey Neilsen, un astrophysicien de l’université de Villanova en Pennsylvanie qui n’a pas participé à cet article, a déclaré que le résultat est convaincant – en particulier parce que les échos sont apparus dans plus d’un détecteur d’ondes gravitationnelles.
C’est plus convaincant que de passer les données au peigne fin à la recherche d’un type de signal spécifique et de dire « aha ! » quand on le trouve », a déclaré Neilsen à Live Science.
« Il a cependant ajouté qu’il lui faudrait obtenir plus d’informations avant d’être absolument convaincu que les échos sont réels. Le journal ne tient pas compte des autres détections d’ondes gravitationnelles recueillies dans les 30 secondes suivant les échos signalés », a déclaré M. Neilsen.
« Parce que les calculs de signification sont si sensibles à la façon dont vous choisissez vos données, je voudrais comprendre toutes ces caractéristiques plus complètement avant de tirer des conclusions définitives », a-t-il dit.
Maximiliano Isi, un astrophysicien du MIT, demeure sceptique.
« Ce n’est pas la première affirmation de cette nature venant de ce groupe », a-t-il déclaré à Live Science.
« Malheureusement, les autres groupes n’ont pas pu reproduire leurs résultats, et ce n’est pas faute d’avoir essayé. »
Isi a signalé une série d’articles qui n’ont pas trouvé d’écho dans les mêmes données, dont l’un, publié en juin, qu’il a décrit comme une « analyse plus sophistiquée et statistiquement plus solide ».
Afshordi a déclaré que son nouvel article avait l’avantage d’être beaucoup plus sensible que les précédents, avec des modèles plus robustes pour détecter des échos plus faibles, ajoutant que « la conclusion que nous avons rapportée… est la plus significative statistiquement parmi la douzaine de recherches [dont j’ai parlé], car elle avait une chance de fausse alerte d’environ 2 sur 100 000 ».
Même si l’écho est réel, les scientifiques ne savent toujours pas précisément quel type d’objet astrophysique exotique a produit le phénomène, a ajouté Neilsen.
« Ce qui est si intéressant dans cette affaire, c’est que nous n’avons aucune idée de ce qui restait après la fusion initiale : Un trou noir s’est-il formé tout de suite, ou y avait-il un objet intermédiaire exotique de courte durée ? » a déclaré Neilsen. « Les résultats sont plus faciles à comprendre si le reste est une étoile à neutrons hypermassive qui s’effondre en une seconde environ, mais l’écho présenté ici ne me convainc pas que ce scénario soit ce qui s’est réellement passé. »
Il est possible qu’il y ait des échos dans les données, a dit Isi, ce qui serait extrêmement significatif. Il n’est tout simplement pas encore convaincu.
Quelle que soit la façon dont les données sont interprétées, a déclaré M. Neilson, il est clair que le résultat obtenu ici indique quelque chose qui mérite d’être approfondi.
« Astrophysiquement parlant, nous sommes en territoire inconnu, et c’est vraiment passionnant », a-t-il dit. L’article a été publié le 13 novembre 2019 dans le Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Messages : 6818 Date d'inscription : 12/05/2013 Age : 38
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Ven 3 Avr 2020 - 5:29
Une nouvelle méthode permet de prédire quels trous noirs s’échappent de leurs galaxies
Tirez avec un fusil, et le recul pourrait vous faire reculer. Faites fusionner deux trous noirs dans un système binaire, et la perte d’élan donne un recul similaire – un « coup de pied » – au trou noir fusionné.
« Pour certains binaires, le recul peut atteindre jusqu’à 5000 kilomètres par seconde, ce qui est supérieur à la vitesse de libération de la plupart des galaxies », a déclaré Vijay Varma, astrophysicien à l’Institut de technologie de Californie et nouveau membre inaugural du Klarman Fellow au Collège des arts et des sciences de l’Université Cornell.
Varma et ses collègues chercheurs ont développé une nouvelle méthode utilisant des mesures d’ondes gravitationnelles pour prédire quand un dernier trou noir restera dans sa galaxie hôte et quand il sera éjecté. De telles mesures pourraient fournir un morceau manquant crucial du puzzle derrière l’origine des trous noirs massifs, a déclaré M. Varma, tout en offrant un aperçu de l’évolution des galaxies et des tests de la relativité générale. Il est l’auteur principal de « Extracting the Gravitational Recoil from Black Hole Merger Signals », publié le 13 mars dans Physical Review Letters et co-écrit avec Maximiliano Isi et Sylvia Biscoveanu du Massachusetts Institute of Technology.
Lorsque les trous noirs sont en orbite dans un système binaire, leurs ondes gravitationnelles emportent l’énergie et le moment angulaire, ce qui provoque le rétrécissement du système binaire qui se met en spirale vers l’intérieur. Lorsqu’un système présente des asymétries, telles que des masses inégales, les ondes gravitationnelles ne sont pas émises de manière égale dans toutes les directions, ce qui entraîne une perte nette du moment linéaire, et donc un recul. La plus grande partie de ce recul se produit juste à côté de la fusion, ce qui peut donner un coup de pied suffisamment important pour extraire le trou noir nouvellement fusionné de sa galaxie hôte.
Cette simulation montre la fusion d’un trou noir de 35 masses solaires avec un trou noir de 25 masses solaires, suivie du recul (kick) du trou noir final. La vidéo est accélérée après la fusion pour mettre en évidence le recul. Les flèches indiquent la rotation des trous noirs, qui interagissent avec le moment angulaire orbital (flèche rose), provoquant l’oscillation du plan orbital lors de l’évolution binaire. Les orbes bleus et rouges indiquent les modèles d’ondes gravitationnelles générées lors de la collision. Crédit : Vijay Varma
Les modèles des chercheurs sont basés sur des simulations par superordinateur qui résolvent numériquement les équations de la relativité générale d’Einstein. Les simulations ont été réalisées dans le cadre d’un effort de recherche plus large sous la collaboration Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) qui comprend des groupes de recherche de Caltech et Cornell. Saul Teukolsky, le professeur de physique Hans A. Bethe de Cornell, est le chef de groupe.
« Cette recherche montre comment les signaux d’ondes gravitationnelles peuvent être utilisés pour en apprendre davantage sur les phénomènes astrophysiques de manière inattendue », a déclaré Teukolsky. « On pensait qu’il faudrait attendre plus d’une décennie pour avoir des détecteurs suffisamment sensibles pour faire ce genre de travail, mais cette recherche montre que nous pouvons en fait le faire maintenant – c’est très palpitant ! »
Bien que les signaux d’ondes gravitationnelles existants et accessibles au public, annoncés par LIGO et la Vierge, n’étaient pas assez puissants pour permettre une bonne mesure du recul, selon les auteurs, au fur et à mesure que ces détecteurs s’amélioreront au cours des prochaines années, cette méthode pourra mesurer le recul de manière fiable.
Messages : 6818 Date d'inscription : 12/05/2013 Age : 38
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Mar 7 Juil 2020 - 0:12
La NASA vient de repérer un trou noir qui tourne si vite qu’il fait tourner l’espace lui-même
Les trous noirs, bien que fascinants, ne sont pas une découverte nouvelle – mais un trou noir qui tourne à l’une des vitesses les plus élevées jamais atteintes, selon le Hindustan Times, est une toute autre histoire – surtout quand il n’y en a jamais eu que quatre autres comme lui.
En comparaison, le trou noir supermassif de la Voie lactée – Sagittaire A* – est relativement inactif. Il se déplace à une vitesse beaucoup plus lente. Lorsqu’il est observé dans l’infrarouge, le trou noir scintille de temps en temps en absorbant la poussière sous forme de gaz. La NASA a d’abord estimé que Sagittaire A* n’absorbait que 1% de l’énergie qui lui parvient, pour se rendre compte que sa consommation est encore plus faible à 1% de ce 1%.
En 2016, le premier satellite indien dédié à l’astronomie, AstroSat, a repéré pour la première fois le trou noir dans le système stellaire binaire appelé 4U 1630-47, qui émet des rayons X que les astronomes ont trouvé inhabituels. L’observatoire de rayons X Chandra de la NASA a ensuite confirmé l’explosion.
Ces rayons X ont été causés par la chute de gaz et de poussière dans le trou noir, qui a une masse environ dix fois supérieure à celle du soleil, et ils ont révélé aux chercheurs que l’objet tourne très, très rapidement.
En fait, selon la NASA, ce trou noir particulier tourne très près de la limite fixée par la théorie de la relativité d’Albert Einstein, selon Rodrigo Nemmen, l’auteur principal du document de recherche. Cela signifie qu’il tourne à une vitesse proche de celle de la lumière.
Tourner pour briser les barrières
Actuellement, les scientifiques n’ont que deux moyens de mesurer les trous noirs – soit par leur masse, soit par leur vitesse de rotation. Un taux de rotation peut se situer entre 0 et 1 : ce trou noir tournait à la vitesse de 0,9. La théorie d’Einstein implique en outre que si un trou noir tourne aussi vite, alors il est capable de faire tourner l’espace lui-même.
En fait, si les conditions autour des trous noirs sont supposées être exactes, alors la vitesse de rotation élevée, associée aux éléments gazeux qui entrent dans le trou noir et aux températures élevées, pourrait être la clé pour comprendre comment les galaxies se forment.
En incluant le trou noir découvert par AstroSat, seuls cinq trous noirs ont mesuré avec précision des taux de rotation élevés. Même si vous ne tenez pas compte des taux de rotation, ce trou noir est l’un des 20 autres qui ont été repérés dans la Voie lactée.
La National Aeronautics and Space Administration (NASA) et l’observatoire à rayons X Chandra ont confirmé la vitesse de rotation du trou noir.
L’étude a été menée par des chercheurs de plusieurs institutions dirigées par l’Institut Tata de recherche fondamentale (TIFR) et a été acceptée pour publication dans The Astrophysical Journal.
Messages : 6818 Date d'inscription : 12/05/2013 Age : 38
Sujet: Re: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie Dim 3 Jan 2021 - 3:24
Pas de panique, mais un trou noir change la couleur des étoiles dans notre galaxie
Un trou noir change la couleur des étoiles dans la Voie lactée et les gens se demandent ce qui se passe. Le 12 novembre, Michal Zajacek, de l’Académie polonaise des sciences, a fait une découverte dans la revue Astrophysical Journal. Un trou noir supermassif du nom de Sagittaire A* se trouve près du milieu de la galaxie. Cet endroit pompait du gaz qui a littéralement siphonné les couches extérieures de diverses étoiles de la Voie lactée. Cela peut sembler être un problème à cinq volets, mais il n’y a pas lieu de s’inquiéter pour l’instant. À en croire Zajacek, les deux grosses bulles de gaz gamma ne se déplacent pas beaucoup plus loin que la zone immédiate. En fait, on affirme actuellement que les scientifiques sont plus facilement en mesure de formuler une hypothèse sur le moment où le trou noir s’est formé. Lors d’un entretien avec Science News, l’astrophysicien a expliqué que les géantes rouges étaient des cibles de choix.
“Le jet agit de préférence sur les grandes géantes rouges”, dit-il. “Elles peuvent être efficacement ablatées par le jet.”
Leur reportage poursuit en disant que la taille et la forme de ces étoiles les rendent très sensibles aux gaz gamma. D’autres géantes rouges peuvent atteindre jusqu’à 100 fois la taille de notre Soleil. À cette taille, l’élimination de la couche externe rouge les mettrait en danger immédiat. Lorsqu’elles traversent ces gaz, les étoiles brûlent en bleu au lieu de rouge, ce qui explique le changement de couleur.
Peut-être qu’un jour, les explorateurs de notre planète pourront aller enquêter sur ce genre de mouvements. D’autres contemporains de la communauté scientifique ont fait valoir que cette situation doit aller au-delà de la simple exposition aux gaz. Seul le temps nous le dira.
Les États-Unis ont récemment dévoilé le nom de leur force spatiale. Ils seront connus sous le nom de Guardians, et la nouvelle branche de l’armée l’a décrit sur Twitter. “Aujourd’hui, après un processus d’un an qui a produit des centaines de soumissions et de recherches impliquant des professionnels de l’espace et des membres du grand public, nous pouvons enfin partager avec vous le nom sous lequel nous serons connus : les Gardiens”.
Pensez-vous que nous aurons un voyage à travers la galaxie dans les 100 prochaines années ? Faites-le nous savoir dans les commentaires !
Sujet: Le trou noir supermassif au centre de la galaxie 
Mer 21 Juin 2017 - 0:33
