Dans le choix d’articles que je vous présente c’est celui-ci « Black hole found spinning near the relativistic limit » que je vous traduis…..
La meilleure preuve jusqu’à présent que quelques trous noirs supermassifs (SMBH en abrégé anglais ) tournent à des taux extrêmement élevés a été trouvée par une équipe internationale d'astronomes. Menée à l'aide du télescope spatial NuStar lancé récemment, l'étude suggère qu'un immense trou noir au centre d'une galaxie lointaine a acquis une énorme quantité d'énergie de rotation lorsqu’il s’ est formé. La découverte pourrait fournir des informations importantes sur la façon dont les SMBHs et leurs galaxies associées se forment et évoluent.
Les astronomes savent que des trous noirs de masse aussi importante que celle d'un milliard de masses solaires peuvent être trouvés au cœur de la plupart des galaxies. Puisque ces mastodontes gravitationnels ont été créés en même temps que leurs galaxies hôtes, comprendre alors comment ils ont été formés pourrait fournir des informations importantes sur la formation ùmeme des galaxies et leur évolution.
La connaissance du spin d'un SMBH peut fournir des indices importants sur la façon dont il s’est formé. Si le trou noir a progressé lentement, en aspirant de petites quantités de matière venant de toutes les directions, alors c’est qu’ il ne devrait pas avoir beaucoup de spin. Cependant, si le processus de formation Impliquait que le trou noir s’est gavé très rapidement et à partir d'une direction spécifique, la conservation du moment angulaire laisserait un spin extrêmement important.
Décalage vers le rouge des rayons X
Le spin d'un trou noir supermassif peut être mesuré en déterminant l’effet que le spin a sur la matière aspirée par le trou noir. Ce dernier forme un disque d'accrétion matériel qui tourbillonne autour du trou noir avant de disparaître de l’observation . Plus vite le trou noir tourne, plus le bord interne du disque se rapproche du centre du trou noir. En conséquence, les rayons X émanant du bord interne sont davantage touchés par la gravité du trou noir lorsque le trou noir tourne.
Les astronomes voient cela comme une sorte d’ "étirement" de la longueur d'onde (redshift) de la caractéristique des rayons X émanant du fer et d'autres éléments présents dans le disque d'accrétion. En mesurant le décalage vers le rouge, le spin du trou noir peut alors être déduit.
Il reste le problème, cependant, que ces rayons X doivent d'abord traverser les nuages rapides de gaz entourant le disque d'accrétion . L'absorption des rayons X par le gaz pourrait imiter l'effet d'un trou noir en rotation . La conséquence, en a été que les astronomes n'ont pas eu confiance quant à leurs estimations de spin de trou noir.
Effet sensible à de plus hautes énergies
Depuis , Guido Risaliti de l'Observatoire d'Arcetri à Florence et d’autres astronomes aux États-Unis, Danemark et Royaume-Uni ont séparé les effets de décalage vers le rouge et les effets de nuage en utilisant les données du télescope spatial de la NASA NuSTAR - qui a été lancé en Juin 2012 - Avec les données de l'Agence spatiale européenne télescope spatial XMM-Newton. Contrairement à d'autres instruments qui sont sensibles dans la gamme de 0,5 à 10 keV, NuStar peut détecter les rayons X dans la gamme 3-80 keV. Une excellente sensibilité de l'instrument à des énergies plus élevées signifie qu'il peut faire la différence entre les effets de l'absorption de gaz et l’effet de spin sur les radiographies.
Risaliti et ses collègues ont fait des visées par télescopes au SMBH au centre de la galaxie NGC1365, qui est à environ 56 millions d'années-lumière. Ce trou noir, qui est d'environ 2 millions de fois plus massif que le Soleil, présente un intérêt particulier parce que les études précédentes avaient suggéré qu'il était en rotation rapide.
Les résultats suggèrent que si l'absorption des nuages se trouvait être le seul processus affectant les rayons X, alors les nuages devraient être si denses qu'ils absorberaient jusqu'à 98% des rayons X créés dans le disque d'accrétion. Mais si tel était le cas, alors les nuages absorberaient rapidement de si vastes montants d'énergie qu ils seraient éjectés en dehors.
De grandes quantités d'énergie de rotation
En conséquence, Risaliti et ses collègues ont conclu que c’était le fait pour le trou noir d etre en rotation qui affectait les rayons X émis par le disque d'accrétion. L'étude confirme qu’un SMBH tourne à une vitesse proche de la limite définie par la théorie de la relativité générale. Bien que les propriétés de rotation d'une singularité gravitationnelle en rotation soient difficiles à décrire de manière simple, Risaliti explique que l'énergie de rotation du SMBH au cœur de NGC1365 serait du meme ordre de grandeur que l'énergie dégagée par un milliard d'étoiles allumées pendant une milliard d'années.
Risaliti a dit à physicsworld.com que l'équipe se penche actuellement sur les observations de NGC1365 pour une tentative de comprendre pourquoi les spectres de rayons X changent au cours du temps. Du moment que le spin d'un SMBH est constant, , ces changements doivent par conséquent être liées à des variations dans le disque d'accrétion et d'autres structures proches du trou noir.À plus long terme, il estime que les études de spin sur SMBH dans les galaxies à travers l'univers fournira des informations importantes sur la formation et l'évolution des galaxies.
Les observations sont décrites dans Nature.
À propos de l'auteur Hamish Johnston est l'éditeur de physicsworld.com./8 commentaires
Mon commentaire
Comme le dit le commentateur RAGTIME ( !) : » Gravitational singularity has no diameter and the event horizon around it has no surface roughness, which would allow to define it, observe the less. Ce qui implique que ces super- trous noirs de KERR seraient des objets en réalité indescriptibles et je m’interroge réellement sur un tel résultat qui les feraient tourner à quasiment à la vitesse de la lumière !!!Quand on parle de spin , ce devrait d’ailleurs être avec une grande modestie et prudence , tant le concept reste pour moi encore vague sur beaucoup de points surtout en sortant de l’échelle quantique ….
UN DES COMMENTAIRES / JOHN DUFFIELD/ l’évoque en parlant du violent type de critique qui vient d’être présenté sur le concept de trou noir :Le terme « gravastar « désigne cette remise en cause scientifique de la notion de trou noir. De l'anglais: Gra (gravitationnel) - Va (vacuum: vide) - Star (étoile). JE CITE EN PARTIE WIKIPEDIA A CE SUJET : »Deux physiciens américains, Emil Mottola, du Los Alamos National Laboratory, et Pawel Mazur de l'université de Caroline du Sud sont à l'origine d'une nouvelle hypothèse concernant les trous noirs. D'après eux, il s'agirait en fait de "bulles" contenant du vide enveloppé d'une écorce de matière particulièrement dure.En reprenant strictement le modèle de formation d'un trou noir, ces scientifiques ont calculé que l'effondrement qui serait à l'origine d'un trou noir n'évolue plus passé un certain seuil. Parvenue à cette limite, la gravité extrêmement élevée de l'astre transformerait sa matière en un Condensat de Bose-Einstein. D'ailleurs, plusieurs expériences ont démontré dans la pratique ce type d’ état dont la température est à la limite du zéro absolu. Les particules qui composent l'atome sont donc "gelées" au point qu'il n'y ait plus de spin. Par conséquent le condensat qui entourerait la sphère de vide autour du Gravastarserait serait quasi-indestructible. Tout ce qui passe autour serait donc aspiré par la gravité de l'astre et puis s'écraserait à la surface pour fusionner avec et cette intégration au condensat émettrait de grandes quantités d'énergie.etc
D après WIKIPEDIA l'avantage de cette hypothèse serait de se débarrasser des incompatibilités entre les trous noirs et la mécanique quantique, ….MAIS JE NE VOIS DAILLEURS PAS TROP COMMENT S’EXERCERAIT LES EFFETS GRAVITATIONNELS DE TELLES BULLES RECOUVERTES DE CONDENSATS et pas davantage comment définir cette super-super densité de CROUTE de matière car pour l’instant on ne sait pas hyper condenser par exemple des noyaux résiduels de fer……Il parait qu’ à l'heure actuelle, la communauté scientifique ne sait pas trop qui peut vraiment savoir le vrai !!!!!
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