dimanche 20 mars 2022
Sciences énergies environnement /Le monde selon la physique /W10/LE BILLARD COSMIQUE DES TROUS NOIRS !!!
Un roblème informat étant survenu la traduction de:''Black hole billiards in the centers of galaxies may explain black hole mergers
by University of Copenhagen
'' a été ralentie et je la soumets ce soir
PS :.TRADUCTION RACCOURCIE POUR CAUSE DE REPETITIONS
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''Le billard des trous noirs au centre des galaxies peut expliquer leurs fusions
par l'Université de Copenhague
PHOTO/Les chercheurs ont fourni la première explication plausible de la raison pour laquelle l'une des paires de trous noirs les plus massives observées à ce jour par les ondes gravitationnelles semblait également fusionner sur une orbite non circulaire. Leur solution suggérée, maintenant publiée dans Nature, implique un triple drame chaotique à l'intérieur d'un disque géant de gaz autour d'un trou noir supermassif dans une autre galaxie.
Les trous noirs sont l'un des objets les plus fascinants de l'univers, mais nos connaissances à leur sujet sont encore limitées, notamment parce qu'ils n'émettent aucun rayonnement . Jusqu'à il y a quelques années, la lumière était notre principale source de connaissances sur notre univers et ses trous noirs, jusqu'à l'interférométrie laser de
l'observatoire des ondes gravitationnelles (LIGO) a réalisé en 2015 une observation révolutionnaire des ondes gravitationnelles issues de la fusion de deux trous noirs.
« Mais comment et où dans notre univers ces trous noirs se forment-ils et fusionnent-ils ? C sont les questions clés de la nouvelle ère de l'astrophysique des ondes gravitationnelles », déclare le professeur adjoint Johan Samsing de l'Institut Niels Bohr de l'Université de Copenhague, auteur principal de l'article.
Lui et ses collaborateurs ont peut-être maintenant fourni une nouvelle pièce au puzzle, qui résout peut-être la dernière partie d'un mystère avec lequel les astrophysiciens se débattent depuis quelques années.
Le mystère remonte à 2019, lorsqu'une découverte inattendue d'ondes gravitationnelles a été faite par les observatoires LIGO et Virgo. L'événement, nommé GW190521, est compris comme la fusion de deux trous noirs qui étaient non seulement plus lourds qu'on ne le pensait physiquement possible, mais qui avaient également produit un flash de lumière.
Des explications possibles ont depuis été fournies pour ces deux caractéristiques, mais les ondes gravitationnelles ont également révélé une troisième caractéristique étonnante de cet événement, à savoir que les trous noirs ne tournaient pas autour d'un cercle dans les instants précédant la fusion.
"L'événement d'onde gravitationnelle GW190521 est la découverte la plus surprenante à ce jour. Les masses et les spins des trousnoirs étaient déjà surprenants, mais encore plus surprenants, ils semblaient ne pas avoir d'orbite circulaire menantjusqu'à la fusion », déclare le co-auteur Imre Bartos, professeur à l'Université de Floride.
"Cela est dû à la nature fondamentale des ondes gravitationnelles émises, qui non seulement rapprochent la paire de trous noirs pour qu'ils finissent par fusionner, mais agissent également pour circulariser leur orbite." explique le co-auteur Zoltan Haiman, professeur à l'Université de Columbia.
Cette observation a interpellé de nombreuses personnes dans le monde, dont Johan Samsing à Copenhague.
"Cela m'a fait commencer à réfléchir à la façon dont de telles fusions non circulaires (appelées "excentriques") peuvent se produire avec une probabilité étonnamment élevée, comme le suggère l'observation", déclare Samsing.
Il en faut trois pour danser le tango
Une réponse possible se trouverait dans l'environnement hostile au centre des galaxies abritant un trou noir géant des millions de fois la masse du soleil et entouré d'un disque de gaz plat et rotatif.
"Dans ces environnements, la vitesse et la densité typiques des trous noirs sont si élevées que des trous noirs plus petits rebondissent comme dans un jeu de billard géant et que de larges binaires circulaires ne peuvent pas exister", souligne le co-auteur, le professeur Bence Kocsis de l'Université d'Oxford.
Mais comme le groupe l'a soutenu, un trou noir géant ne suffit pas.
"De nouvelles études montrent que le disque de gaz joue un rôle impe important dans la capture de trous noirs plus petits, qui au fil du temps se rapprochent du centre et se rapprochent également les uns des autres. Cela implique non seulement qu'ils se rencontrent et forment des paires, mais aussi qu'une telle paire pourrait interagissent avec un autre, troisième, trou noir, conduisant souvent à un tango chaotique avec trois trous noirs volant autour », explique l'astrophysicien Hiromichi Tagawa de l'université de Tohoku, co-auteur de l'étude.
Cependant, toutes les études antérieures jusqu'à à l'observation de GW190521 a indiqué que la formation de fusions de trous noirs excentriques est relativement rare. Cela soulève naturellement la question : pourquoi la source d'ondes gravitationnelles déjà inhabituelle GW190521 a-t-elle également fusionné sur une orbite excentrique ?
Billard trou noir bidimensionnel
Tout ce qui a été calculé jusqu'à présent était basé sur la notion que les interactions des trous noirs se déroulent en trois dimensions, comme prévu dans la majorité des systèmes stellaires considérés jusqu'à présent."Mais ensuite, nous avons commencé à réfléchir à ce qui se passerait si les interactions des trous noirs avaient plutôt lieu dans un disque plat, ce qui est plus proche d'un environnement bidimensionnel. Étonnamment, nous avons trouvé dans cette limite que la probabilité de former une fusion excentrique augmente jusqu'à 100 fois, ce qui ce qui conduit à ce qu'environ la moitié de toutes les fusions de trous noirs dans de tels disques soient peut-être excentriques », déclare Johan Samsing et poursuit :
"Et cette découverte correspond incroyablement bien à l'observation de 2019, qui dans l'ensemble indique maintenant que les propriétés autrement spectaculaires de cette source ne sont plus si étranges, si elle a été créée dans un disque de gaz plat entourant un trou noir supermassif dans un noyau galactique."
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Explore further
Scientists confirm a highly eccentric black hole merger for the first time
More information: Johan Samsing, AGN as potential factories for eccentric black hole mergers, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-021-04333-1. www.nature.com/articles/s41586-021-04333-1
Journal information: Nature
Provided by University of Copenhagen
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Mon commentaire
Toute solution au probleme des trois corps en interaction ne trouve de solition qu 'à coup de schématisation et de contraintes de masses .Meme HENRI POINCARE n' a pu mener le calcul extensif complet ....Je range donc l' hypothése des auteurs de la présence de 3 trous noirs dans un domaine a solidifier !!!! Je crois d 'ailleurs que les danseurs de tango vont se plaindre d' telle une danse menée a trois !!!!
Ma reference:https://www.pourlascience.fr/sd/mathematiques/le-probleme-des-trois-corps-rebondit-18665.php
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