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Posté par Michel le Lundi 20/02/2012 à 00:00
Des étoiles jeunes qui entourent un trou noir de masse moyenne
Un amas d'étoiles jeunes abritant un trou noir de masse intermédiaire: c'est l'étonnante découverte d'une équipe internationale comprenant plusieurs chercheurs de l'IRAP (1) (CNRS/Université Toulouse 3) et de l'AIM (2) (Université Paris-Diderot /CEA/CNRS). Ce résultat permet de mieux comprendre l'origine des trous noirs de ce type, encore mal connus, mais aussi des trous noirs super massifs et plus largement des galaxies. Il est publié en ligne sur le site de la revue scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) Astrophysical Journal.


La galaxie ESO 243-49, où se trouve le trou noir (En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper (à l'exception notable...) HLX-1, vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) par Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nommé en l'honneur de l'astronome Edwin...).
© NASA/HST

Les trous noirs sont des objets où la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) est si densément concentrée que la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) y est suffisamment forte pour empêcher même la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est...) de s'en échapper. Les astronomes les classent en plusieurs catégories, allant des "trous noirs stellaires" (d'une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre...) de quelques fois celle de notre Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de...), voire quelques dizaines de fois pour les plus massifs) aux "trous noirs super-massifs" (d'une masse de plusieurs millions ou milliards de fois celle du Soleil).

A mi-chemin se trouvent les trous noirs de masse intermédiaire, mal connus. C'est seulement en 2009 qu'une équipe internationale dirigée par Sean Farrell découvrait le premier d'entre eux dans la galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.) ESO 243-49, baptisé HLX-1, et d'environ 20 000 masses solaires.

C'est autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) de ce trou noir que la même équipe vient de détecter la présence d'un très jeune amas massif (Le mot massif peut être employé comme :) d'étoiles, en utilisant Hubble et Swift, deux télescopes spatiaux de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence...), ainsi que de nouvelles techniques de modélisation.

Sean Farrell et son équipe souhaitaient examiner de plus près "leur" trou noir, pour mieux cerner son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre une dimension...) et observer sa probable fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion s'effectue à température...) avec la galaxie qui l'abrite. Surprise: ils ont alors détecté la présence d'un très jeune amas d'étoiles massives autour du trou noir. Ce qui laisse supposer que HLX-1 constituerait le trou noir central d'une galaxie naine (Une galaxie naine est une petite galaxie composée de l'ordre de 10 milliards d'étoiles, un nombre relativement faible par rapport aux 100 milliards d'étoiles de notre...) de très faible masse, entré ensuite en collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de l'énergie et de l'impulsion de l'un des corps au second.) avec la galaxie massive (Le mot massif peut être employé comme :) dans laquelle il se trouve actuellement.

Avant cette découverte, les astrophysiciens ne savaient pas avec certitude d'où pouvaient provenir les trous noirs de masse intermédiaire. Ce résultat permet également de mieux comprendre la formation des trous noirs (En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. De tels objets n’émettent...) super-massifs, qui jouent un rôle clé dans la formation des galaxies et résultent très probablement de la fusion de trous noirs de masse intermédiaire. L'étude de ces derniers et de leur environnement est donc d'une importance majeure.

La publication scientifique est disponible à l'adresse (Les adresses forment une notion importante en communication, elles permettent à une entité de s'adresser à une autre parmi un ensemble d'entités. Pour qu'il n'y ait pas d'ambiguïté, chaque...): http://arxiv.org/abs/1110.6510v1

Notes:

1 Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) en Astrophysique (L’astrophysique est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers...) et Planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses branches de la science ; son domaine d'étude s'étend des grains microscopiques jusqu'aux planètes géantes gazeuses.)
2 Laboratoire Astrophysique, Instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) et Modélisation


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Source: CNRS