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 Laboratory
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 !
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
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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 ??????
