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Posté par Adrien le Vendredi 10/02/2017 à 00:00
Le repas d'un trou noir bat tous les records !
Un trio d'observatoires à rayons X a capturé un événement remarquable: un trou noir situé à environ 2 milliards d'année-lumière qui engloutit de la matière à un rythme effréné pendant une décennie. Cette découverte a été réalisée en utilisant les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) des observatoires à rayons X 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 gouvernementale responsable du programme spatial des États-Unis...) Chandra (Le satellite Chandra est un télescope à rayons X. Il a été lancé en 1999 par la navette spatiale Columbia lors de la mission STS-93.) & Swift et l'observatoire de l'ESA, XMM-Newton.

Cette vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) illustre ce que les astronomes appellent une dislocation (En science des matériaux, une dislocation est un défaut linéaire correspondant à une discontinuité dans l'organisation de la...) d'étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la...) (DE) due aux intenses forces de marée (La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil.) gravitationnelles exercées par un 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...) sur une étoile. Ce phénomène survient lorsqu'une étoile se rapproche trop près du trou noir. Lors de ce type d'événement, certains débris de l'étoile sont éjectés à de très grandes vitesses, tandis que le reste de 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, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) (apparaissant en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) sur la vue d'artiste) devient plus chaud lorsque celle-ci tombe sur le trou noir (Le Trou noir (The Black Hole) est un film de science-fiction réalisé par Gary Nelson, produit par la Walt Disney Pictures et sorti en 1979. L'histoire est inspiré du roman Vingt mille lieues sous...); ce qui génère un sursaut spécifique de 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)...) en rayons X. L'illustration montre également un vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur...) (en bleu) issu de la matière tombant sur le trou noir.


Crédits: Illustration: CXC/M. Weiss; Rayons X: NASA/CXC/UNH/D. Lin et al, Visible: CFHT

Cet événement pourrait mettre en jeu la dislocation, par un trou noir, de l'étoile la plus massive (Le mot massif peut être employé comme :) jamais impliquée dans ce type d'événement ou pour la première fois une étoile de très faible 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...) qui a été complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter...) détruite. La source correspondante en rayons X est connue sous le nom de XJ1500+154 et est localisée dans une petite galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir...) à environ 1.8 milliards d'années de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...). Le petit insert à gauche montre l'image de la galaxie hôte dans le visible. La source XJ1500+0154 se trouve au centre de cette galaxie. Ceci laisse à penser que le trou noir impliqué dans cet événement est un trou noir supermassif (En astrophysique, un trou noir supermassif est un trou noir dont la masse est d'environ un million à un milliard de masses solaires. C'est le type de trou noir le plus grand, après...). Le petit insert à droite montre l'image de la source XJ1500+0154 observée avec Chandra dans le domaine des rayons X.

La source n'était pas visible dans une observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) prise avec Chandra datée du 2 avril 2005, mais elle a été clairement détectée par XMM-Newton le 23 juillet 2005. Le 5 juin 2008, Chandra a observé la source au moment où elle a atteint son intensité maximale devenant ainsi au moins 100 fois plus brillante en rayons X. Depuis lors, Chandra, Swift et XMM-Newton l'ont observée à de multiples reprises.

Les données en rayons X indiquent également que l'émission provenant de la matière 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 Accipiter, soit...) du trou noir a dépassé de manière durable la limite d'Eddington. Cette limite correspond à une luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) maximale pour la matière accrétée par le trou noir. Au-delà de cette limite, la pression de radiation (La pression de radiation est la pression exercée sur une surface exposée à un rayonnement électromagnétique. Cet effet fut déduit théoriquement par James Maxwell en...) issue de la matière accrétée prend le pas sur la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.); ce qui conduit à l'apparition de vents de matière.

Cet événement peut améliorer notre compréhension de la croissance des trous noirs supermassifs dans l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) jeune. En effet si les trous noirs supermassifs peuvent grossir, via des dislocations d'étoiles ou d'autres moyens, à des taux d'accrétion (L'accrétion désigne en astrophysique, en géologie et en météorologie l'accroissement par apport de matière.) au dessus de la limite d'Eddington, cela pourrait expliquer comment les trous noirs supermassifs ont pu atteindre des masses d'environ 1 milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf...) de fois la masse du 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...) en seulement 1 milliard d'années.

Un papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est considéré comme un matériau de base...) décrivant ces résultats est paru le 6 février 2017 dans la revue Nature Astronomy. Les auteurs du papier sont Dacheng Lin (University of New Hampshire), James Guillochon (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Stefanie Komossa (QianNan Normal University for Nationalities), Enrico Ramirez-Ruiz (University of California, Santa Cruz), Jimmy Irwin (University of Alabama), Peter Maksym (Harvard-Smithsonian), Dirk Grupe (Morehead State University), Olivier Godet (CNRS), Natalie Webb (CNRS), Didier Barret (CNRS), Ashley Zauderer (New York University), Pierre-Alain Duc (CEA-Saclay), Eleazar Carrasco (Gemini Observatory), and Stephen Gwyn (Herzberg Institute of Astrophysics).

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Source: CNRS-INSU