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Actualités de la physique :physics world w40 : De la belle astronomie à controverse!

Publié le 08 octobre 2012 par 000111aaa

J’ai sélectionné cette semaine chez mes collègues anglo-saxons  deux articles qui concernent plus particulièrement mon dada l’astronomie …Vous allez voir que certains de mes lecteurs vont se ruer sur les critiques …… JJM   sur le 1er , Dominique sur le 2 ème !!!!

 

Star seen whizzing around supermassive black hole

ON APERCOIT UNE ETOILE SIFFLOTANT AUTOUR D’UN TROU NOIR SUPERMASSIF !

4 octobre 2012 9 commentaires ; MA PHOTO : En orbite autour de  ce  géant au centre de la Voie Lactée

Capture.PNG autour trou noir.PNG

Des astronomes utilisant le télescope Keck ont ​​détecté une nouvelle étoile en orbite très près du trou noir supermassif que  l’on croit être au centre de la Voie Lactée. Ce n'est que la deuxième étoile que les chercheurs ont pu observer  compléter son orbite entièrement - et cette découverte confirme maintenant la présence de ce trou noir au-delà de tout doute raisonnable.  Les observations futures de deux étoiles en orbite pourraient vraiment fournir LE test unique de la relativité générale.

Le télescope Keck situé au sommet du Mauna Kea à Hawaii a été utilisé depuis les années 1990 pour sonder systématiquement au milieu de la zone entourant le centre de la Voie Lactée. Ce faisant , les astronomes ont révélé plusieurs étoiles qui semblent tourner en orbite autour d'un objet central baptisé Sgr A * ("Sagittarius A Star"). A partir des mesures des caractéristiques orbitales de ces étoiles, il a été calculé que Sgr A * doit peser aux alentours de quatre millions de fois la masse du Soleil. Le seul objet connu en astrophysique qui pourrait être aussi massif ,et de plus dans un si petit espace, c’est un trou noir.

Cependant, seul l'orbite d'une étoile - S0-2 – permettait jusqu’à présent de disposer de données couvrant l'ensemble de son périple qui dure 16,5 ans autour du centre. Les données sur le reste des étoiles couvrent moins de 40% de leurs orbites entières - le reste étant calculé en utilisant la modélisation. Or pour caractériser une orbite, les astronomes pensent qu’au moins 50% de l'orbite d'une étoile doit être observé. Avec seulement S0-2 pour briser ce seuil, certains sceptiques se demandaient  si un trou noir central existait vraiment .

Une optique adaptative meilleure

Récemment , les astronomes, notamment Andrea Ghez à l'Université de Californie, Los Angeles, ont révélé la découverte d'une nouvelle étoile nommée S0-102. "La période orbitale de cette étoile est seulement de 11,5 ans - la plus courte de toute étoile connue en orbite autour du trou noir," Ghez dit à  Physicsworld.com. " C’est l'amélioration de l'optique adaptative qui nous a permis de trouver des étoiles plus faibles et de les mesurer plus précisément ," dit-elle. Avec l'optique adaptative, le miroir du télescope n'est plus une surface unique , mais plutôt une surface carrelée composée de petits miroirs. Un guide laser est déclenché dans le ciel au-dessus de la lunette et   la distorsion du laser en raison de la turbulence atmosphérique est mesurée. La forme du miroir peut alors être adaptée en déplaçant les petits miroirs individuels afin de compenser la distorsion.

Cette technique permet également l'observation à venir de S0-102 à  son apogée – c est à dire la distance la plus éloignée du trou noir. "Cela permettra de réduire nos incertitudes dans les paramètres telles que la masse du trou noir», dit Ghez. Avoir une deuxième étoile à observer permettra également aux astronomes d'améliorer leur compréhension de S0-2 sur son orbite. En particulier, il permettra de fournir une mesure plus précise de S0-2 du périastre – son point le plus proche du trou noir - en 2018. Pendant le périgée, l'étoile subit une forte force de gravitation, ce qui provoque un décalage vers le rouge supplémentaire de sa lumière. La quantité précise de ce décalage vers le rouge est prédite par la théorie d'Einstein de la relativité générale. L'expérience peut être répétée lorsque S0-102 atteindra son périgée propre en 2021.

La relativité générale prédit aussi la précession du périgée d'une étoile. "Le fait que l'espace soit déformé par la gravité du trou noir signifie qu’ à chaque fois il y a dépassement de ,l’orbite . Le point de périgée se déplace dans la direction où l'étoile est déjà en orbite», explique Ghez. Ceci est similaire à la précession de l'orbite de Mercure observé au sein de notre propre système solaire - un casse-tête qui, lorsqu’il fut expliqué par Einstein en 1915, a fourni un appui au début de ses idées.

Un paramètre est inconnu

Cependant, ce test particulier de la relativité n'est pas possible avec une seule étoile. "La situation n'est pas aussi simple que pour deux étoiles en orbite autour d'un trou noir unique», explique Ghez. "Il y aura probablement d'autres choses en orbite dans ce coin là aussi, comme des masses stellaires , des  trous noirs et des étoiles à neutrons», at-elle ajouté. Cela signifie que les étoiles en orbite ne  seront pas vues suivant une distribution symétrique de la masse lors de leur passage dans cette région si surpeuplée. Si la relativité générale est à tester, elle doit alors être traitée comme un paramètre inconnu. Si la distribution de masses est également inconnue, vous avez besoin alors de deux étoiles pour résoudre les équations. "Avec les progrès futurs dans l'optique adaptative, et la prochaine génération de télescopes, nous allons maintenant être en mesure de voir si la relativité d'Einstein  tient toujours bon dans cet environnement  d’ extrême gravité», espère Ghez.

"Il est assez spectaculaire qu'ils aient observé ensemble de l'orbite d'une deuxième étoile," souligne Nils Andersson, responsable du Groupe de la relativité générale, à l'Université de Southampton, Royaume-Uni, . "Cela montre qu'il doit y avoir un trou noir au centre, et aide à déterminer la façon qu’il a d’être énorme», a t-il ajouté. Toutefois, il estime qu'il existe de plus solides tests de la relativité générale. "Je pense que le meilleur test au-delà du système solaire est encore celui de deux pulsars en orbite autour de l'autre. Ce genre de système met encore plus de contraintes sur la théorie d'Einstein," explique t-il.

Les observations sont décrites dans Science. A propos de l'auteur Colin Stuart est un écrivain de science basée au Royaume-Unis

Mon commentaire insiste sur le fait que ce n’est point tant la relativité générale  dans son application à l’échelle  planétaire ou  intra galactique  qui reste actuellement en cause  ,  que plutôt ses extensions  suivant un modèle copernicien homogène et isotrope   à tout le Cosmos , mais c’est surtout sa «  jonction «ou sa « conciliation »  avec l’espace de la mécanique quantique …..JEAN JACQUES MICALEF   peut encore se réjouir quelque temps sur le dos du grand ALBERT !

“Dark-matter alternative tackles elliptical galaxies”

Une théorie alternative de la matière noire  s’attaque aux galaxies elliptiques

1 octobre 2012 13 commentaires ma photo intitulée : Est-ce que NGC 720 peut fournir des preuves pour la théorie MOND?

Capture.PNG mond.PNG

Une théorie alternative sur la matière noire a réussi à prédire les propriétés de rotation des deux galaxies elliptiques. Le travail a été réalisé en Israël par Mordehai Milgrom en utilisant une  modification à la dynamique newtonienne , c est la théorie (MOND) qu’ il a développée il y a 30 ans. En montrant que MOND peut être utilisé pour expliquer les propriétés des galaxies elliptiques complexes – alors que les galaxies spirales sont beaucoup plus simples - Milgrom soutient que MOND offre une alternative viable à l’ hypothèse de la matière noire quand il s'agit d'expliquer les propriétés bizarres des galaxies.

La matière noire a été proposée en 1933 pour expliquer pourquoi certaines galaxies dans les amas se déplacent plus rapidement que ce qui serait possible si elles ne contenaient que le contenu matériel «baryoniqu que nous pouvons voir. Quelques décennies plus tard, un comportement similaire a été détecté dans les galaxies individuelles, où la vitesse de rotation des étoiles ultrapériphériques s'est avérée ne pas "s’écrouler " en fonction de la distance, mais au contraire  rester  en plateau . Ces observations étaient en contradiction directe avec la gravitation newtonienne, qui devrait s'appliquer dans les régions extragalactiques comme elle le fait sur Terre et dans le système solaire. Mais en supposant qu'il n'y ait pas de «halos» de matière invisible à l'intérieur et autour des structures galactiques, la loi familier  de Newton en carré inverse est rétablie .

Depuis que tout cela a été invoqué pour expliquer ces irrégularités galactiques, les physiciens ont essayé de faire des mesures directes sur la matière noire pour essayer de déterminer exactement ce que c’était – mais avec peu de succès. En conséquence, il y a des chercheurs qui ne croient pas que la matière noire existe et ont proposé des explications alternatives à  cet étrange comportement des galaxies.

Succès spectaculaire

Maintenant, une nouvelle analyse suggère que ce que l'on appelle la théorie MOND alternative décrive les propriétés de deux galaxies elliptiques tout aussi bien que la théorie de la matière noire. MOND a été formulée à l'origine pour décrire les galaxies spirales et a connu un succès spectaculaire pour prédire certaines propriétés de ces structures. Son extension aux galaxies elliptiques pourrait renforcer les arguments en faveur de cette théorie alternative. C'est parce que les galaxies elliptiques sont prévues pour avoir été formées par un processus différent des galaxies spirales et leurs propriétés sont beaucoup plus difficiles à calculer.

MOND a d'abord été proposé en 1983 par Mordehai Milgrom l'astrophysicien de l'Institut Weizman en Israël. Le principe de base de cette théorie est que, à des accélérations extrêmement petites de moins de 10-10 seconde la loi en ms puissance -2 de Newton ne tient pas. Au lieu de cela, la formule de Newton fut modifiée par Milgorm de sorte que dans certaines circonstances la force de gravitation entre deux corps se désintègre plus lentement que l'inverse du carré de la distance entre eux.

On pouvait s'y attendre, une théorie qui préconise de modifier les lois de Newton est destinée à subir un scepticisme généralisé, et le modèle MOND ne fait pas exception. Néanmoins, il présente également des attractions indéniables, tels que la facilité avec laquelle il fait des prédictions testables et le fait qu'il  ne repose pas  de question   sur une matière sombre qui  est encore invisible. Et, depuis qu’une version compatible avec la théorie générale de la relativité d'Einstein a été calculée en 2004 par Jacob Bekenstein de l'Université hébraïque de Jérusalem MOND,une communauté plus large de physiciens a commencé à en prendre note.

Ce n’est pas un hasard

Dans sa nouvelle recherche, Milgrom fait l’analyse hydrostatique d'une enveloppe sphérique de gaz chaud émettant des rayons X dans deux cas  de galaxies elliptiques et montre que les prévisions de MOND sont également valables pour celles-ci. Ceci est important, affirme Milgrom, parce que les galaxies elliptiques sont supposées avoir évolué d'une manière complètement différente des galaxies spirales et autres galaxies à disque -  ces elliptiques  sont supposées avoir été formées par la collision et la fusion de deux autres galaxies. Ce succès de  MOND, soutient l’auteur, signifie que sa valeur prédictive ne peut pas être simplement dû à une coïncidence et qu'il doit se rapporter  à une vérité plus profonde sous-jacente.

Il suggère également que le fait que la même loi mathématique puisse être utilisée pour prédire les vitesses de rotation des deux types de galaxies formées de deux manières différentes sape considérablement l'hypothèse de la matière noire-. "Sur une  photo de la matière sombre», dit-il, «Les galaxies que nous voyons aujourd'hui sont le résultat final des processus de formation très complexes et très aléatoires … Vous commencez avec de petites galaxies -. Elles fusionnent, elles entrent en collision - il y a des explosions dans les galaxies et ainsi de suite , etc cetera. Pendant cette évolution orageuse, la matière noire et la matière normale sont soumises à ces processus de manière très différente et donc vous n'avez vraiment pas à vous  attendre à voir des  corrélations réelles entre  matière noire et matière normale. C'est un point très faible de l'image affaire  de la matière sombre. "

L’astrophysicien expert des particules et de la matière sombre, Dan Hooper, de Fermilab aux Etats-Unis, affirme que MOND ne gagnera pas a sa cause davantage  de sceptiques en montrant son applicabilité aux galaxies, même si ces galaxies sont de types qui n'ont pas encore été testés. «J'ai trouvé que c'était le cas pendant  un certain temps car MOND fait un très bon travail d'explication de la dynamique des galaxies," dit-il. "Et ce travail est encore un autre exemple de cas où MOND réussit à l'échelle galactique. Là  où MOND échoue , c’est à plus grande échelle comme dans les amas de galaxies et même sur de plus grandes échelles cosmologiques." Il cite l'anisotropie du fond diffus cosmologique micro-ondes comme exemple .

La recherche est publiée dans Physical Review Letters :.À propos de l'auteurTim Wogan est un écrivain de science basée au Royaume-Uni

J’ai depuis longtemps  exposé le travail sur le modèle  MOND  ET SUR UN AUTRE MODELE COMPATIBLE AVEC LA RG , celui de JOHN MOFFAT , intitulé  MOG ….POUR MOI TANT QU ON N’A PAS DE REPERE EXPERIMENTAL SUR POUR CIBLER CE QU EST UNE MATIERE NOIRE / WHIMPS ET AUTRE MACHOS OU NEUTRALINOS ETC   / LE DEBAT RESTE OUVERT …SI LA SUPERSYMETRIE NE SE REVELE ETRE QU UNE HYPOTHESE..

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