lundi 4 mai 2020

SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /2020 SEMAINE 18 P2


Tout s’agite dans l’univers ; TOUT BOUGE ! Même ces trous noirs censés entrer  les pôles les plus attractifs !
Voici ma traduction d’un article SCIENCE X  reçu aujourd’hui
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Spitzer Telescope reveals the precise timing of a black hole dance
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Le télescope Spitzer révèle le timing précis d'une danse du trou noir
par Jet Propulsion LaboratorySpitzer Telescope reveals the precise timing of a black hole dance

Cette image montre deux trous noirs massifs dans la galaxie OJ 287. Le plus petit trou noir tourne autour du plus grand, qui est également entouré d'un disque de gaz. Lorsque le plus petit trou noir s'écrase sur le disque, il produit une sorte de fusée  , une  lumière  éclairante supérieure à 1 billion d'étoiles.  Crédit: NASA / JPL-Caltech
Les trous noirs ne sont pas immobiles dans l'espace; en fait, ils peuvent être très actifs dans leurs mouvements. Mais parce qu'ils sont complètement sombres et ne peuvent pas être observés directement, ils ne sont pas faciles à étudier. Les scientifiques ont enfin compris les phases précises d'une danse compliquée entre deux énormes trous noirs, révélant des détails cachés sur les caractéristiques physiques de ces mystérieux objets cosmiques.


La galaxie OJ 287 abrite l'un des plus grands trous noirs jamais trouvés, avec plus de 18 milliards de fois la masse de notre Soleil. En orbite autour de ce géant est un autre trou noir avec environ 150 millions de fois la masse du Soleil. Deux fois tous les 12 ans, le plus petit  des trous noirs s'écrase à travers l'énorme disque de gaz entourant son plus grand compagnon, créant un flash de lumière plus brillant qu'un billion d'étoiles - plus brillant, même, que toute la galaxie de la Voie lactée. La lumière met 3,5 milliards d'années pour atteindre la Terre.

Mais l'orbite du petit trou noir est oblongue, pas circulaire, et elle est irrégulière: elle change de position à chaque boucle autour du plus grand trou noir et est inclinée par rapport au disque de gaz. Lorsque le petit trou noir s'écrase sur le disque, il crée deux bulles de gaz chauds en expansion qui s'éloignent du disque dans des directions opposées, et en moins de 48 heures, le système semble quadrupler en luminosité.

En raison de  cette orbite irrégulière, le trou noir entre en collision avec le disque à différents moments au cours de chaque orbite de 12 ans. Parfois, les fusées éclairantes n'apparaissent qu'à un an d'intervalle; d'autres fois, jusqu'à 10 ans d'intervalle. Les tentatives de modélisation de l'orbite et de prévision du moment où les éruptions se produiraient ont pris des décennies, mais en 2010, les scientifiques ont créé un modèle qui pourrait prédire leur occurrence dans environ une à trois semaines. Ils ont démontré que leur modèle était correct en prédisant l'apparition d'une poussée en décembre 2015 dans les trois semaines à  venir

Puis, en 2018, un groupe de scientifiques dirigé par Lankeswar Dey, un étudiant diplômé de l'Institut Tata de recherche fondamentale à Mumbai, en Inde, a publié un article avec un modèle encore plus détaillé qui, selon lui, serait en mesure de prédire le moment des  ces futures fusées éclairantes à moins de quatre heures. Dans une nouvelle étude publiée dans Astrophysical Journal Letters, ces scientifiques rapportent que leur prédiction précise d'une éruption survenue le 31 juillet 2019 confirme que le modèle est correct.

L'observation de cette fusée n'a presque pas eu lieu. Parce que l'OJ 287 était de l'autre côté du Soleil par rapport à la Terre, hors de vue de tous les télescopes au sol et en orbite terrestre, le trou noir ne reviendrait à la vue de ces télescopes qu'au début de septembre, longtemps après que l'éruption ait eu lieu. Délavé en fait . Mais le système était à portée de vue du télescope spatial Spitzer de la NASA, que l'agence a retiré en janvier 2020.
Après 16 ans d'opérations, l'orbite du vaisseau spatial l'avait placé à 158 millions de miles (254 millions de kilomètres) de la Terre, soit plus de 600 fois la distance entre la Terre et la Lune. De ce point de vue, Spitzer a pu observer le système du 31 juillet (le jour même où la fusée devait apparaître) au début septembre, lorsque l'OJ 287 deviendrait observable aux télescopes sur Terre.

"Lorsque j'ai vérifié la visibilité du JO 287 pour la première fois, j'ai été choqué de constater qu'il était devenu visible pour Spitzer le jour même où la prochaine éruption devait se produire", a déclaré Seppo Laine, scientifique associé à Caltech / IPAC à Pasadena. , Californie, qui a supervisé les observations de Spitzer sur le système. "Il était extrêmement heureux que nous puissions capturer le pic de cette fusée avec Spitzer, car aucun autre instrument créé par l'homme n'était capable de réaliser cet exploit à ce moment précis."

Ondulations dans l'espace

Les scientifiques modélisent régulièrement les orbites de petits objets de notre système solaire, comme une comète en boucle autour du Soleil, en tenant compte des facteurs qui influenceront le plus significativement leur mouvement. Pourune  comète, la gravité du Soleil est généralement la force dominante, mais l'attraction gravitationnelle des planètes voisines peut également changer son chemin.
La détermination du mouvement de deux énormes trous noirs est beaucoup plus complexe. Les scientifiques doivent tenir compte des facteurs qui pourraient ne pas avoir d'impact notable sur les petits objets; le plus important d'entre eux est ce qu'on appelle les ondes gravitationnelles. La théorie de la relativité générale d'Einstein décrit la gravité comme la déformation de l'espace par la masse d'un objet. Lorsqu'un objet se déplace dans l'espace, les distorsions se transforment en vagues. Einstein a prédit l'existence d'ondes gravitationnelles en 1916, mais elles n'ont été observées directement qu'en 2015 par le Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO).

Plus la masse d'un objet est grande, plus les ondes gravitationnelles qu'il crée sont grandes et énergiques. Dans le système OJ 287, les scientifiques s'attendent à ce que les ondes gravitationnelles soient si grandes qu'elles puissent transporter suffisamment d'énergie du système pour modifier de manière mesurable l'orbite du petit trou noir - et donc le moment des éruptions.             ?PROFITEZ POUR VOIR L ANIMATION DE CETTE VIDEO  SUPERBE ! https://youtu.be/HBE8qBtQMuA

Alors que les études précédentes du JO 287 ont pris en compte les ondes gravitationnelles, le modèle 2018 est le plus détaillé à ce jour. En incorporant les informations recueillies à partir des détections d'ondes gravitationnelles du LIGO, il affine la fenêtre dans laquelle une éruption devrait se produire à seulement 1 1/2 jours.

Pour affiner davantage la prévision des fusées éclairantes à seulement quatre heures, les scientifiques ont plié en détail les caractéristiques physiques du plus grand trou noir. Plus précisément, le nouveau modèle incorpore quelque chose appelé le théorème "sans cheveux" des trous noirs.

Publié dans les années 1960 par un groupe de physiciens dont Stephen Hawking, le théorème fait une prédiction sur la nature des "surfaces" des trous noirs. Bien que les trous noirs n'aient pas de véritables surfaces, les scientifiques savent qu'il y a une frontière autour de laquelle rien, pas même la lumière, ne peut s'échapper. Certaines idées supposent que le bord extérieur, appelé l'horizon des événements, pourrait être cahoteux ou irrégulier, mais le théorème  du sans cheveux postule que la "surface" n'a pas de telles caractéristiques, pas même les cheveux (le nom du théorème était une blague).

En d'autres termes, si l'on devait couper le trou noir au milieu le long de son axe de rotation, la surface serait symétrique. (L'axe de rotation de la Terre est presque parfaitement aligné avec ses pôles Nord et Sud. Si vous coupez la planète en deux le long de cet axe et comparez les deux moitiés, vous constaterez que notre planète est principalement symétrique, bien que des caractéristiques comme les océans et les montagnes créent p de etites variations entre les moitiés.)

Trouver la symétrieDans les années 1970, le professeur émérite de Caltech, Kip Thorne, a décrit comment ce scénario - un satellite en orbite autour d'un énorme trou noir - pouvait potentiellement révéler si la surface du trou noir était lisse ou cahoteuse. En anticipant correctement l'orbite du petit trou noir avec une telle précision, le nouveau modèle prend en charge le théorème sans cheveux, ce qui signifie que notre compréhension de base de ces objets cosmiques incroyablement étranges est correcte. En d'autres termes, le système OJ 287 soutient l'idée que les surfaces des trous noirs sont symétriques le long de leurs axes de rotation.

Alors, comment la douceur de la surface du trou noir massif affecte-t-elle le moment de l'orbite du petit trou noir? Cette orbite est principalement déterminée par la masse du plus grand trou noir. S'il devenait plus massif ou perdait une partie de son poids, cela changerait la taille de l'orbite du petit trou noir. Mais la distribution de masse importe aussi. Un renflement massif sur un côté du plus grand trou noir déformerait l'espace autour de lui différemment que si le trou noir était symétrique. Cela modifierait alors le chemin du plus petit trou noir alors qu'il orbite autour de son compagnon et changerait de façon mesurable le moment de la collision du trou noir avec le disque sur cette orbite particulière.

"Il est important pour les scientifiques des trous noirs que nous prouvions ou infirmions le théorème du non-cheveu. Sans lui, nous ne pouvons pas faire confiance à l'existence de trous noirs comme envisagés par Hawking et d'autres", a déclaré Mauri Valtonen, astrophysicien à l'Université de Turku à La Finlande et un coauteur sur le papier.
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Star survives close call with a black hole
More information: Seppo Laine et al. Spitzer Observations of the Predicted Eddington Flare from Blazar OJ 287, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/2041-8213/ab79a4
Journal information: Astrophysical Journal Letters  , Astrophysical Journal
Provided by Jet Propulsion Laboratory
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 Mes commentaires
Le theorem des trous noirs sans cheveux est du a  John Wheeler  .Mais pour moi cet article décrit 2 types de possibilités :soit de la matière entoure    prudemment le plus gros trou noir  et de loin ,  en attendant de s’y faire avaler  , soit la danse de ces deux trous noirs énormes  provoque  périodiquement  une sorte de ballet cosmique entre eux deux  et d’éclanche ces éclairs d’énergie …. Mais puisque il est permis d’imaginer  d’étranges danses dans ces espaces lointains, pourquoi ne pas envisager  que quand ils se rapprochent    le plus gros des deux puisse  faire » transpirer »  particules et energie    au plus petit ! Qui a jamais prouvé hormis Penrose et Hawking  QUEC LES PAROIS DE CES ENORMISSIMES TROUS NOIRS  N ETAIENT PAS ATTRACTIVEMENT POREUSES  A  LEUR MANIERE ??????

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