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Posté par Adrien le Mardi 10/10/2006 à 00:24
Les quasars abritent bien un trou noir supermassif en leur centre
Les quasars seraient bien la signature visible de trous noirs supermassifs. C'est ce que démontre une étude effectuée par des chercheurs de l'Université d'Etat de l'Ohio, aux Etats-Unis.

Les quasars ont une apparence de petites étoiles, mais avec une luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) exceptionnelle, bien plus importante que pourrait supposer leur petite taille. Les astronomes avaient émis l'hypothèse que ces objets stellaires pourraient être la signature visible d'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 -- encore hypothétique -- trou noir...): 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...) serait abrité au centre du quasar (En astronomie, un quasar (pour source de rayonnement quasi-stellaire, quasi-stellar en anglais) est une source d'énergie électromagnétique, incluant la lumière. Les quasars visibles de la Terre...), et son disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) d'accrétion (L'accrétion désigne en astrophysique, en géologie et en météorologie l'accroissement par apport de matière.) émettrait le rayonnement (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par...) détecté. Cette hypothèse est maintenant confirmée par l'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...).


Image optique du quasar RXJ1131-1231, amplifiée par lentille gravitationnelle (Les lentilles gravitationnelles déforment l'image que l'on reçoit d'un objet astronomique comme une galaxie.).
La tache rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) au centre est 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.) qui agit en tant que lentille,
les quatre taches lumineuses (trois en haut, une en bas) sont des images amplifiées du même quasar

Xinyu Dai (Le Digital Access Index (DAI) est un indice créé par l'Union internationale des télécommunications pour mesurer la capacité des individus d'un pays donné à accéder aux technologies...) et Christopher Kochanek, chercheurs et professeurs d'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être confondue avec la mécanique...) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) d'Etat de l'Ohio aux Etats-Unis, ont utilisé la technique des lentilles gravitationnelles pour étudier le cœur de deux quasars et y détecter la présence d'un trou noir dans chacun d'eux. Les deux quasars étudiés se nomment RXJ1131-1231 et Q2237+0305. Pour chacun d'eux, ils ont observé la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs...) qui leur parvenait amplifiée par la gravitation (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) d'une galaxie située entre 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...) et le quasar. L'image 'agrandie' du quasar leur a permis de déterminer qu'il y avait bien un trou noir en son centre, et ils ont également pu mesurer la taille du disque d'accrétion.

On ne peut pas observer directement les trous noirs, car ils sont si massifs que même la lumière ne peut s'échapper de leur pesanteur (Depuis les expériences de Galilée, on observe que dans un lieu donné tous les corps libres chutent en subissant la même accélération verticale. Ce phénomène est appelé pesanteur...). Mais 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...) qui tombe dans un trou noir émet d'intense rayonnement à travers une large gamme de fréquences, y compris la lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.), les ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) radio, et les rayons X.


Schéma des émissions de rayons X en provenance du quasar RXJ1131-1231.
Ces rayonnements sont détectés à proximité du centre de l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné...),
là où la matière disparaît dans le trou noir central

Les observations sur ces quasars, effectuées à l'aide de télescopes dans le domaine visible et de l'observatoire spatial de rayons X 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.), ont montré que l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) du rayonnement émis est de plus en plus importante au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île couvre une superficie de 22 km². Elle est située dans la Municipalité...) et à mesure que la matière d'accrétion s'approche du centre de l'objet, avant de disparaître dans le trou noir central avec une dernière émission de rayons X.

De observations sont en cours sur une vingtaine d'autres quasars, pouvant eux aussi bénéficier d'une lentille gravitationnelle.

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Source et illustrations: Ohio State University