samedi 11 janvier 2020

SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/2020 week 1 part 6


En connexion avec la 20 ème discussion  qui vous sera proposée lundi ,je vous présente la traduction de l’article reçu aujourd’hui de PHYS ORG/SCIENCE X

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« On the hunt for primordial black holes”
10 JANVIER 2020

À la recherche des trous noirs primordiaux
par Motoko Kakubayashi, Université de Tokyo
On the hunt for primordial black holes

La galaxie d'Andromède est la galaxie la plus proche de la Voie lactée, à 2,5 millions d'années-lumière. Crédit: Projet HSC / NAOJ
La théorie selon laquelle la matière noire pourrait être constituée de trous noirs primordiaux d'une fraction de millimètre a été écartée par une équipe de chercheurs dirigée par l'Institut Kavli pour la physique et les mathématiques de l'univers (Kavli IPMU).


En 1974, le physicien Stephen Hawking a décrit comment des trous noirs primordiaux auraient pu se former en une fraction de seconde après le Big Bang. Les trous noirs primordiaux pourraient avoir des masses allant d'une minuscule particule matérielle à 100 000 fois notre soleil. En revanche, les trous noirs supermassifs détectés par les observations astronomiques ont commencé à se former au moins des centaines de milliers d'années plus tard et sont des millions ou des milliards de fois plus grands que notre soleil. Comme les trous noirs primordiaux de toute taille n'ont pas été détectés, ils ont restés des candidats  intrigants pour  une matière noire toujours insaisissable.

À notre connaissance, la matière baryonique ne représente que 5% de toute la matière dans l'univers. Le reste est soit de la matière noire (27%), soit de l'énergie noire (68%), qui n'ont pas encore été physiquement détectées. Mais les chercheurs sont convaincus que la matière noire existe parce que nous pouvons voir son effet sur notre univers. Sans la force gravitationnelle de la matière noire, les étoiles de notre galaxie de la Voie lactée se sépareraient.

Pour tester la théorie selon laquelle les trous noirs primordiaux, en particulier ceux concernant la masse de la lune ou moins, pourraient être de la matière noire, les chercheurs de Kavli IPMU Masahiro Takada, Naoki Yasuda, Hiroko Niikura et des collaborateurs du Japon, de l'Inde et des États-Unis ont recherché ces minuscules noirs des trous entre la Terre et la galaxie d'Andromède, la galaxie la plus proche de la Voie lactée, à 2,5 millions d'années-lumière.

Données de l'étoile qui montraient des caractéristiques d'agrandissement par une lentille gravitationnelle potentielle, éventuellement par un trou noir primordial. Environ 4 heures après le début des relevés de données sur le télescope Subaru, une étoile a commencé à briller davantage. Moins d'une heure plus tard, l'étoile a atteint sa luminosité maximale avant de devenir plus faible. (De gauche à droite) l'image d'origine, l'image éclaircie, l'image différentielle et l'image résiduelle. Niikura et al.
«Ce qui m'a intéressé à ce projet, c'est l'impact énorme qu'il aurait sur la découverte de la nature de la matière noire», explique Niikura. "Découvrir des trous noirs primordiaux constituerait une réalisation historique. Même un résultat négatif serait une information précieuse pour les chercheurs qui reconstituent le scénario de la naissance de l'univers."



Pour rechercher des trous noirs, l'équipe a utilisé l'effet de lentille gravitationnelle. Les lentilles gravitationnelles ont d'abord été expliquées par Albert Einstein, qui a déclaré qu'il était possible qu'une image d'un objet distant, comme une étoile, se déforme en raison de l'effet gravitationnel d'un objet massif  situé entre l'étoile et la Terre. La gravité de l'objet massif pourrait agir comme une lentille de loupe, courbant la lumière de l'étoile et la faisant réapparaître plus lumineuse ou déformée pour les observateurs humains sur Terre.

Parce qu'une étoile, un trou noir et la Terre se déplacent constamment dans l'espace interstellaire, une étoile deviendrait progressivement plus brillante, puis s'atténuerait vers les observateurs sur Terre, alors qu'elle se déplace sur la trajectoire d'une lentille gravitationnelle. Ainsi, les chercheurs ont capturé 190 images consécutives de l'ensemble de la galaxie d'Andromède, grâce à l'appareil photo numérique Hyper Suprime-Cam placé  sur le télescope Subaru à Hawaï. Si la matière noire est constituée de trous noirs primordiaux et, dans ce cas, plus légers que la lune, les chercheurs s'attendaient à trouver 1000 microlentilles gravitationnelles. Ils ont calculé cette estimation en supposant que la matière noire dans l'ensemble du halo de la galaxie est composée de t ces trous noirs primordiaux, et en prenant en considération le nombre d'étoiles dans la galaxie d'Andromède qui pourraient être affectées par un trou noir primordial, et enfin les chances de leur équipement capturer un événement de microlentille gravitationnelle.

 On the hunt for primordial black holes
Le télescope a photographié 90 millions d'étoiles. Il a fallu deux ans à l'équipe pour filtrer tous les événements de bruit et de lentilles non gravitationnelles dans les  données. Brutes  En fin de compte, ils n'ont pu identifier qu'une seule étoile qui s'est éclaircie puis s'estompée - suggérant un éventuel trou noir primordial - ce qui signifie qu'il est peu probable qu'ils constituent toute la matière noire.

Malgré cela, Niikura explique qu'il y a encore beaucoup à apprendre sur les trous noirs primordiaux. Les chercheurs n'avaient démenti la théorie que pour une masse spécifique: des trous noirs avec une masse similaire ou inférieure à la lune. Des études antérieures ont exclu d'autres masses, ou dans quelle mesure elles pourraient représenter la matière noire. Mais il y a toujours une chance que des trous noirs primordiaux de tailles différentes puissent être là-bas. L'approche analytique développée par l'équipe de Kavli pourrait être utilisée dans de futures études sur les trous noirs primordiaux, notamment en essayant de déterminer si les trous noirs découverts par le Laser Interferometer Gravitational Wave-Observatory (LIGO) aux États-Unis pourraient en fait être primordiaux.
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Subaru telescope helps determine that dark matter is not made up of tiny primordial black holes
Provided by University of Tokyo
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Les commentaires du traducteur ou des lecteurs   seront postés sur le site : » SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMNT /GOOGLE …BONG ETC…
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  MES COMMENTAIRES
Cette recherche  est intéressante sur plusieurs  points :
-Elle tente une corrélation  entre matière noire et  trous noirs   de petite taille  et très anciens  , voire quasi initiaux
-Elle ouvre une voie de recherche  vers la découverte de  petits trous noirs  et à ce sujet je rappelle  que les trous noirs d’origine stellaire   peuvent être qualifiés dejà de  «  moyens «  ( c’ est à dire avec  une masse comprise entre trois et cinq masses solaires au minimum, le plus massif connu (en 2001) ayant une masse de 14 masses solaires ; en 2019 un trou noir stellaire de 68 masses solaires (± 12) a été identifié dans la Voie lactée.)
Aucune tentative expérimentale  pour créer des  «  micro trous noirs de poches » n a été tentée jusqu ‘a présent …Les craintes d en générer dans les manips  de chocs  du LHC    sont restées   jusqu’à présent sans fondement

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