[News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

La physique de l'Univers...

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Adrien
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[News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par Adrien » 01/11/2018 - 8:00:06

L’exceptionnelle sensibilité de l’instrument GRAVITY de l’ESO a apporté un nouvel élément de confirmation de l’existence présupposée d’un trou noir supermassif au centre de la Voie Lactée. De nouvelles observations stipulent en effet la présence de gaz tourbillonnant à une vitesse de presque le tiers de celle de la lumière le long d’une orbite circulaire située en périphérie de l’horizon des événements. C’est la toute première fois que de la matière est observée à si grande proximité du point de non retour. En outre, il s’agit des observations les plus détaillées à ce jour de matière orbitant à si grande proximité d’un trou noir.

Image
Des scientifiques membres d’un consortium d’institutions européennes, parmi lesquelles l’ESO (1), ont utiilisé l’instrument GRAVITY qui équipe l’Interféromètre du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO pour observer les émissions de rayonnement infrarouge en provenance du disque d’accrétion qui entoure Sagittarius A*, l’objet massif situé au coeur de la Voie Lactée. Les sursauts de luminosité observés offrent la confirmation tant attendue que l’objet situé au centre de notre galaxie est bel et bien un trou noir supermassif. Les sursauts sont émis par la matière qui orbite à très grande proximité de l’horizon des événements du trou noir. Il s’agit des observations les plus détaillées à ce jour de la matière se déplaçant à si grande proximité d’un trou noir.

La matière composant le disque d’accrétion - l’anneau de gaz qui orbite autour de Sagittarius A* à des vitesses relativistes (2) - peut se déplacer autour du trou noir en toute sécurité. En revanche, tout objet qui s’en rapproche trop est condamné à traverser l’horizon des événements. Ainsi, l’ensemble des positions que la matière peut occuper sans se trouver irrésistiblement attirée par l’énorme masse centrale définit l’orbite stable la plus proche du trou noir. De cette orbite proviennent les éruptions observées.

“Le spectacle de la matière orbitant autour d’un trou noir massif à quelque 30% de la vitesse de la lumière est tout simplement époustouflant”, précise Oliver Pfuhl, scientifique au MPE. “L’exceptionnelle sensibilité de GRAVITY nous a permis d’observer les processus d’accrétion en temps réel et avec des détails inégalés.”

Ces mesures ont été possibles grâce à une collaboration internationale et à une instrumentation de pointe (3). L’instrument GRAVITY a joué un rôle fondamental: il a permis de combiner la lumière en provenance des quatre télescopes du VLT de l’ESO et donc de créer un super télescope virtuel de 130 mètres de diamètre. Par le passé, il avait déjà permis de sonder la nature de Sagittarius A*. 

En début d’année, GRAVITY et SINFONI, un autre instrument installé sur le VLT, avaient permis à la même équipe de précisément caractériser le survol rapproché de l’étoile S2 et donc sa traversée de l’intense champ gravitationnel généré par Sagittarius A*. Pour la première fois, la théorie de la relativité générale d’Einstein se trouvait confirmée dans un environnement aussi extrême. Au cours du survol rapproché de S2, un intense rayonnement infrarouge fut également détecté.

“Nous avons suivi le mouvement de S2 avec attention, tout en observant Sagittarius A*,” précise Oliver Pfuhl. “Lors de nos observations, nous avons eu la chance de détecter trois brillantes éruptions issues des environs du trou noir - il s’agissait d’une heureuse coïncidence !”

Cette émission issue d’électrons hautement énergétiques situés à très grande proximité du trou noir s’est traduite par la survenue de trois fortes éruptions de lumière. Ce phénomène est en accord parfait avec les prévisions théoriques concernant les points chauds en orbite autour d’un trou noir doté de quatre millions de masses solaires (4). Les éruptions sont censées provenir d’interactions magnétiques au sein du gaz très chaud orbitant à très grande proximité de Sagittarius A*.

Reinhard Genzel de l’Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre (MPE) à Garching en Allemagne, a piloté cette étude. Il conclut ainsi: “Cela a toujours été l’un de nos rêves, jamais pourtant nous n’aurions osé espérer qu’il se réalise si rapidement”. Se référant à l’hypothèse selon laquelle Sagittarius A* constitue un trou noir supermassif, Genzel ajoute: “Ce résultat offre la confirmation du paradigme du trou noir massif. ” 

Notes

(1) Ce travail de recherche a été mené par des scientifiques de l’Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre (MPE), de l’Observatoire de Paris, de l’Université Grenoble Alpes, CNRS, de l’Institut Max Planck dédié à l’Astronomie, de l’Université de Cologne, du Centre d’Astrophysique et de la Gravitation (CENTRA) Portugais, et de l’ESO.

(2) Aux vitesses relativistes, les effets de la Théorie de la Relativité d’Einstein deviennent significatifs. Dans le cas du disque d’accrétion qui entoure Sagittarius A*, le gaz se déplace à une vitesse voisine de 30% de la vitesse de la lumière.

(3) GRAVITY fut conçu par une collaboration composée de l’Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre (Allemagne), du LESIA de l’Observatoire de Paris - PSL / CNRS /  Sorbonne Université/Univ. Paris Diderot et de l’IPAG de l’Université Grenoble Alpes/CNRS (France), de l’Institut Max Planck dédié à l’Astronomie (Allemagne), de l’Université de Cologne (Allemagne), du Centre d’Astrophysique et de la Gravitation (Portugal) et de l’ESO.

(4) La masse solaire est une unité astronomique. Elle désigne la masse du Soleil et équivaut à 1.989 × 1030 kg. Sgr A* est donc dotée d’une masse 1,3 trillion de fois supérieure à celle de la Terre.


Source: ESO

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cisou9
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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par cisou9 » 01/11/2018 - 11:25:29

____________ :_salut:
Le soleil (donc la Terre) se trouve à environ 26 000 AL de Sgt A ce qui est relativement proche.
La masse solaire est une unité astronomique. Elle désigne la masse du Soleil et équivaut à 1.989 × 1030 kg. Sgr A* est donc dotée d’une masse 1,3 trillion de fois supérieure à celle de la Terre.
Je pense que "Soleil" serait plus approprié. ______ :_grat2: _______
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Alexandre Soljenitsyne.

Gian
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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par Gian » 01/11/2018 - 11:47:51

Et que penser de l'observation de la chute de 10 Md tonnes de positrons à la seconde vers le centre de notre galaxie.
www.youtube.com/watch?v=f9X3_9BjUQY à environ 40:00
Je suis en train de réviser mon jugement sur la matière noire. :lol3:

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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par POB » 01/11/2018 - 16:23:47

Lectrice assidue de La Recherche et abonnée depuis 1977, j'ai un embryon de culture scientifique et si j'ai appris une chose importante au cours de ma vie, c'est de ne jamais juger.
La conférence de David Elbaz, au bout du lien proposé, est certes passionnante mais au sujet de la matière noire et de l'énergie noire on se pose beaucoup de questions et les rares éléments de réponses obtenus ne font que renvoyer à d'autres questions.
C'est passionnant pour nous autres scientifiques et désolant pour le grand public.
Il me semble - mais c'est une simple hypothèse - qu'il faudra revoir un certain nombre de résultats pas encore assez bien étayés et notamment au niveau de la théorie. C'est toujours comme ça que la Science progresse, à petits pas, en ne s'interdisant aucune transgression de ce qui semblait communément admis.
Copernic trouvait absurde le principe des épicycles de Ptolémée, un simple changement de repère et tout devint logique... jusqu'à l'anomalie du périhélie de Mercure, qui fut résolu par la Relativité Générale d'Einstein... laquelle n'est pas absolue, notamment du fait de la constante cosmologique qu'il dut introduire et qui me dérange.
Depuis quelques décennies, la Science marche à pas de géant et il est bien difficile de suivre mais je ne doute pas qu'il y aura d'autres "bonds en avant" importants comme lui en firent faire Copernic, Galilée, Newton, Maxwell, Einstein, Bohr et Dirac, entre autres.

Je ne croyais pas au boson de Higgs et il a été découvert. Je ne croyais pas qu'on pourrait mettre en évidence les ondes gravitationnelles et elles ont été observées. Je ne crois pas qu'une mission habitée vers Mars sera envoyée (bien que la physique ne s'y oppose pas) et ce sera probablement fait. Je ne crois pas à la matière noire... jusqu'à preuve du contraire.
En Science, il ne faut jamais croire et toujours douter, en se gardant bien de juger.
:bieres:
C'est une grande misère de n'avoir pas assez d'esprit pour parler, ni assez de jugement pour se taire. (La Bruyère)

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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par Pendesinialessandro » 01/11/2018 - 18:21:52

Bonjour

L'attitude scientifique se caractérise normalement aussi par une forme d'honnêteté intellectuelle, car elle repose sur une éthique de la connaissance qui assume le postulat de l'objectivité comme valeur fondatrice. Non que les scientifiques soient miraculeusement plus honnêtes que la moyenne. Mais à partir du moment où ils respectent les données empiriques, ils savent qu'aucun argument logique ou fondé sur l'autorité ne rendra une idée vraie. De plus, ils poussent une prédisposition individuelle vers la surprise et une curiosité innée envers la science.

Les réponses de la science ne sont pas fiables parce qu’elles sont définitives (nous fait remarquer Carlo Rovelli).
Elles sont fiables parce que ce sont les meilleures réponses disponibles pour le moment. Et ce sont les meilleures que nous avons précisément parce que nous ne les considérons pas comme définitives, raison pour laquelle nous sommes toujours disposés à les améliorer. C’est la conscience de notre ignorance qui donne à la science son extraordinaire fiabilité. Or c’est de fiabilité que nous avons besoin, pas de certitudes. Car nous n’avons pas de vraies certitudes, et nous n’en aurons jamais, à moins d’accepter de croire les yeux fermés à n’importe quoi. Les réponses les plus fiables sont les réponses scientifiques, car la science est la recherche des réponses les plus fiables, non des réponses certaines. ;)

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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par Victor » 01/11/2018 - 20:32:38

Madame Pob... Douter ? ce n'est pas que dans la science !
C'est une des bases fondamentales de la Philosophie
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais: Cherche encore!

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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par cisou9 » 02/11/2018 - 10:22:31

_____________ :_salut:
Victor a écrit :
01/11/2018 - 20:32:38
Madame Pob... Douter ? ce n'est pas que dans la science !
C'est une des bases fondamentales de la Philosophie
Et aussi des religions. _______ :siffle: ___________
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Alexandre Soljenitsyne.

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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par Victor » 02/11/2018 - 11:09:23

Pas sûr un croyant qui doute
est-ce encore un croyant ?
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais: Cherche encore!

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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par cisou9 » 02/11/2018 - 11:44:15

____________ :_salut:
Pas un doute permanent mais occasionnel. _________ :_grat2: ________
Un homme est heureux tant qu'il décide de l'être et nul ne peux l'en empêcher.
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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par QJ » 02/11/2018 - 12:30:12

Bref... Nous sommes en présence d'un trou noir de Kerr-Newman.

Il y a encore beaucoup de corrections faites sur ces mesures, et, clairement, il faut absolument confirmer avec de nouvelles observations.
Mais vraiment, l'observation de S2 et de ces "flamboiements" sont très prometteurs.

Je continue à penser que l'on va découvrir et donc, confirmer, la présence d'une ergosphère de notre bon vieux Sgr A*...
On s'en approche grandement.

Tout tourne mon cher Watson, tout tourne...

Il doit y avoir derrière l'horizon une soupe quantique pas piquée des vers. Le tout en rotation à des vitesses relativistes (voire plus?), avec une gravité perturbant sa propre surface, générant des phénomènes de marées au delà de notre compréhension. Le tout baigné dans des champs électro-magnétiques sans équivalents.

À quand un observatoire spatial au point L2 pour étudier tout ces phénomènes entourant SgrA* ? ;)
Car quand je vois les temps d'observations du VLT (au complet) pour ces mesures c'est vraiment trop peu.
L'esprit c'est comme un parachute: s'il reste fermé, on s'écrase. -Franck Vincent Zappa-

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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par Gian » 02/11/2018 - 12:46:53

Pour tout ce qui touche de manière scientifique au doute il y a la zététique, soit l'art du doute. :lol3:
Concernant l'observatoire de @QJ au point L2 c'est un joke ? Un JWST Joke ? :_grat:

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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par eloze » 03/11/2018 - 11:52:29

Au sujet du titre:
".....à proximité d'un trou noir"
Il serait préférable de dire ".....à proximité du trou noir"
ou ".....à proximité du trou noir galactique"

A propos des grandeurs physiques avec l'arrivée des images reconstituées avec des langages de "big data" il serait préférable d'utiliser les méga, giga, téra pour ne pas tomber dans le piège ECHELLE COURTE ECHELLE LONGUE.
En gros quand on parle de milliard ou de trilliard on se plante.

Je conseille le langage des financiers ( hors communication) qui ne parle que de Meuro ou de Geuro.

Même problème pour affronter l'arrivée de la nanoélectronique et des optiques géantes il va falloir compter en nanoradians pour affronter les simulateurs big data.

Cordialement.

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Re: [News] Les observations les plus détaillées de la matière orbitant à proximité d’un trou noir

Message par cisou9 » 03/11/2018 - 18:29:47

___________ :_salut:
eloze a écrit :
03/11/2018 - 11:52:29
Au sujet du titre:
".....à proximité d'un trou noir"
Il serait préférable de dire ".....à proximité du trou noir"
ou ".....à proximité du trou noir galactique"

A propos des grandeurs physiques avec l'arrivée des images reconstituées avec des langages de "big data" il serait préférable d'utiliser les méga, giga, téra pour ne pas tomber dans le piège ECHELLE COURTE ECHELLE LONGUE.
En gros quand on parle de milliard ou de trilliard on se plante.

Je conseille le langage des financiers ( hors communication) qui ne parle que de Meuro ou de Geuro.

Même problème pour affronter l'arrivée de la nanoélectronique et des optiques géantes il va falloir compter en nanoradians pour affronter les simulateurs big data.

Cordialement.
Je ne suis en désaccord sur la totalité de ce qu'écrit Elose. ___ :_spafaute: __ :siffle: ______
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