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Voir Pensées
& humour
Représentation imagée d'un trou noir
Trou noir au centre de notre Galaxie (SgrA*) en mai 2022
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Trou noir SgrA*
Moyenne
Différents
histogrammes |
Première photo du trou noir situé au centre de notre Galaxie,
nommé Sagittarius A* (SgrA*). On
avait eu celle de M87* en 2019. Pour
la réaliser, il a fallu des centaines de simulations à partir des
observations de l'EHT (Event Horizon Telescope: six radiotélescopes dans le monde – Longueur
d'onde 1,3 mm). Difficulté
car SgrA* est vue par la tranche de la Voie Lacté (même s'il est orthogonal
au plan galactique), alors que M87* est une galaxie lointaine. Les
tailles sont très différentes: Sgr* a la taille de l'orbite de Mercure; alors
que celle de M87* dépasse très très largement celle de Pluton. Le
trou noir central de la Voie Lactée, malgré sa masse de 4 millions de Soleils, occupe une
pace minuscule sur la voûte céleste (3 minute-lumière) |
Source:
Ciel et Espace n°584 d'août-septembre 2022 – pages 56 à 61
Trou noir par Heino Falcke
Astrophysicien
qui a photographié le trou noir M87*
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Lorsque le nom
de trou noir a été inventé dans les années 60 – un terme repris par
journaliste scientifique Ann Ewing et plus tard popularisé par John A.
Wheeler – il a suscité l'imagination : ce n'était pas un objet mathématique
abstrait et ennuyeux dans une théorie de la gravité, mais un objet quelque peu
mythique, peut-être un objet effrayant avec une apparence visuelle intrigante
– quelque chose d'apparemment invisible qui existe pourtant. Depuis, il y a
eu de nombreuses représentations de trous noirs dans la littérature
scientifique, dans les arts et dans les médias publics Curieusement, la
raison pour laquelle les trous noirs sont devenus à la mode n'était pas parce
qu'ils étaient noirs, mais parce qu'ils étaient brillants. Cela était lié à
la découverte de quasars 50 ans plus tôt. Les quasars sont extrêmement
lumineux et des arguments simples pourraient montrer que les puits de
potentiel profond de trous noirs pourraient en principe produire cette
énergie. Aujourd'hui, la
question n'est plus de savoir s'ils existent, mais si nous en avons une
compréhension correcte. L'horizon des événements, au-delà duquel la matière
et la lumière disparaissent, n'est pls une idée mathématique abstraite. |
Source: Imaging
black holes: past, present and future – Heino Falke – 2017
Lumière dans l'obscurité – Les trous
noirs, l'univers et nous - Heino Falke – 2022
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Jets de plasma:
accélérateurs de particules (2020) |
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Noyaux
actifs de galaxies: situés au centre de certaines galaxies, ils sont parmi les plus
lumineux de notre univers. Ils sont
constitués de trois éléments principaux.
Jets
de plasma: gigantesques accélérateurs de particules. On pensait que
le rayonnement gamma de très haute énergie n'était produit qu'à proximité des
noyaux actifs de galaxie. Ce type de rayonnement est produit par des
électrons, or ces derniers sont freinés par les éléments qu'ils rencontrent
et perdent leur énergie après avoir voyagé quelques centaines
d'années-lumière. Sauf que les
astrophysiciens en ont observé à des milliers d'années-lumière de leur trou
noir. Cette découverte suggère que les jets de plasma se comporteraient comme
des "accélérateurs de particules", formant des tunnels cosmiques
dans lesquels les électrons seraient ré-accélérés à des énergies extrêmes,
permettant au rayonnement gamma de se produire très loin du noyau actif. On savait déjà que les jets de plasma contribuent à redistribuer une
partie de la matière d'une galaxie en
l'éjectant au dehors, ils ont désormais découvert qu'ils redistribuent
également de l'énergie. Lorsqu'ils entrent
dans notre atmosphère, les rayons gamma interagissent avec des noyaux d'azote
et d'oxygène, ils génèrent alors une cascade de particules qui descendent
dans l'atmosphère et émettent un flash lumineux bleuté très bref. Il se
produit des milliers de bangs par seconde autour de nous, mais leur lumière
est si tenue et si brève que nous ne les voyons pas, contrairement aux
télescopes de l'observatoire H.E.S.S. |
Plasma, un état
de la matière - au même titre que solide, liquide ou gazeux - où les électrons
et les noyaux qui les composent sont séparés les uns des autres et se
comportent de façon indépendante. Lorsque leurs jets de plasma
se dirigent directement vers la Terre, à la manière d'une lampe torche
pointée en direction des yeux, les noyaux actifs de galaxies prennent le nom
de quasars. Dans le cas contraire, il
s'agit de radiogalaxies. Rayonnement
gamma de très haute énergie. Il s'agit d'une forme de
lumière environ mille milliards de fois plus énergétique que la lumière que
nous voyons habituellement. Uniquement généré par les phénomènes cosmiques
les plus cataclysmiques, comme l'explosion d'une étoile ou l'environnement
d'un noyau actif de galaxie. Découverte faite en
2020 par 200 scientifiques provenant de 13 pays différents, principalement la
France et l'Allemagne. Télescopes de l'expérience
HESS-II (High Energy Stereoscopic System), en Namibie Analyse par caméras capables
de prendre 4000 clichés d'une radiogalaxie située à 13,7 millions
d'années-lumière de la Terre. |
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Pourquoi la dernière
découverte sur les jets de trous noirs supermassifs est déterminante – Victor
Garcia – L'Express 17/06/2020
Trou noir le plus poche de la Terre – Mai
2020
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Gros comme au moins quatre fois le Soleil, ce trou
noir se situe à environ 1000 années-lumière de notre planète. La galaxie compte un trou noir supermassif en son
centre et, on y a détecté deux douzaines de petits trous noirs qui sont les
produits naturels de l'évolution des étoiles massives. Équipe de l'ESO;
Système d'étoiles binaires (HR 6819); Spectrographe FEROS (mesure de
la vitesse radiale d'un objet);
Observatoire de La Silla, au Chili; L'une des deux étoiles bouge plus
vite que l'autre, et orbite de manière inhabituelle, tous les quarante jours,
autour d'un objet invisible: un trou noir. |
Première photo d'un trou noir supermassif
extragalactique
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Première
photo présentée le 10 avril 2019 par le professeur
Heino Falcke et une équipe internationale d'astrophysiciens. Le
professeur Falcke relate cette longue et délicate aventure dans son livre:
"Lumière dans l'obscurité – Les trous noirs, l'univers et nous". À lire comme un roman.
Huit
télescopes
dans le monde. Télescope virtuel de 10 000 km de diamètre Trou
noir de la galaxie elliptique M87 (nommée M87*) à 55 millions d'années-lumière. Masse équivalente
à 6,5 milliards de fois celle de notre Soleil Structure
en anneau, ombre du trou noir qui se détache sur un fond brillant. Autre
photo, celle de notre trou noir en 2022: Sagittarius A* est blotti au centre
de la Voie Lactée, à 26 000 années-lumière de la Terre. Sa masse est
équivalente à 4,1 millions de fois celle du Soleil. Son rayon équivaut à un
dixième de la distance entre la Terre et le Soleil. |
Voir Actualités 2019
La première mesure de la précession de Schwarzschild pour un trou noir
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Son
orbite présente l’aspect d’une rosette et non d’une ellipse
comme le prédit la théorie de la gravitation de Newton. Cet effet, baptisé
précession de Schwarzschild,
n’a encore jamais été mesuré pour une étoile en orbite autour d’un trou noir
supermassif. Cette
vue d’artiste illustre la précession de l’orbite stellaire – l’effet est
exagéré afin de permettre une meilleure visualisation. On
avait déjà montré que la lumière émise par l'étoile subit l'effet de la
Relativité Générale. À présent, on démonte que l'étoile elle-même ressent les
effets de la Relativité Générale. |
Source: Laurent
Sacco – Futura Sciences – 17/04/2020
Voir Actualités 2020
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et trous noirs mathématiques Point
des connaissances en janvier 2019 |
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Trous noirs physiques Ce sont des monstres galactiques qui émettent des jets de plasma et
parfois avalent des étoiles. Bref Historique
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Trous noirs mathématiques Ce sont des concepts mathématiques, des expériences de pensées,
modélisant toutes sortes de trous noirs possibles ou impossibles. Études mathématiques des trous noirs
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D'après
The
Double Life of Black Holes – James O'Brien – Quanta magazine
Voir Historique – Index
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Approche |
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Ils se forment lorsque
certaines étoiles en fin de vie se replient sur elles-mêmes, attirées par
leur propre force
de gravité (effondrement gravitationnel).
Il y a rupture de l'équilibre entre
la gravitation et la pression cinétique due à la fusion nucléaire. -
Leur densité devient
tellement importante que l'espace se déforme localement en une sorte de puits
sans fond hors duquel même la lumière ne peut plus s'échapper. |
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Définition |
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La densité devient énorme -
infiniment compressée en un point (singularité). -
Cette concentration engendre
un champ gravitationnel tellement élevé que rien ne peut s'en échapper, pas
même la lumière. -
Tous les objets célestes
proches, inexorablement attirés, s'y engouffrent et ne peuvent jamais en
ressortir.
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Trou noir central de notre Galaxie
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Masse évaluée en évaluée en mesurant
les paramètres orbitaux des étoiles
tournant autour de lui: 4 millions de fois la masse du Soleil. Actualités septembre 2017: il y aurait bien un second trou noir géant au cœur de notre galaxie.
Le radiotélescope européen Alma a fourni des observations consolidant
l'hypothèse de l'existence d'un trou noir intermédiaire de 100 000 masses
solaires non loin du trou noir super-massif de notre Galaxie. Celui-ci aurait
été au cœur d'une galaxie naine avalée par la Voie lactée. |
Trou noir géant
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Le
plus gros trou noir au sein d'un quasar situé aux confins de l'Univers: 12 milliards de masses
solaires. 3 000 fois la masse du trou
noir de notre Galaxie. |
La Recherche – Avril 2015
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Existence |
Il l'est par son effet gravitationnel sur les
astres voisins. Ou par l'émission de rayons X et gamma émis par
les objets proches hyper -chauffés avant de "passer à la
casserole".
En 2001, détection d'un trou noir vagabond dans
notre Galaxie. Il existe des trous noirs correspondant à des
milliards de fois la masse du Soleil.
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Explic |
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brûlent les gaz dont elles
sont constituées (hydrogène, principalement), -
dégageant une quantité
considérable d'énergie - réaction
thermonucléaire.
-
cette énergie dilate l'étoile, -
la gravitation qui la contracte.
Sinon, la gravitation l'emporte et l'étoile se
contracte.
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Physicien
américain. Enseigne
à Princeton de 1938 à 1976, avec une interruption pour rejoindre le projet
Manhattan (Bombe atomique). Spécialiste
de relativité générale. Côtoie
Albert Einstein. Talent
de vulgarisateur. Il écrit Gravitation (1973) avec C. Misner et K Thorne. Inventeur
des expressions "trou noir" (appelé auparavant "astre
occlus") et "trou de
ver" (le tunnel d'espace temps reliant un trou noir à une fontaine blanche). |
Voir Contemporains
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Angl |
BLACK HOLE
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