Découverte d’un trio de trous noirs: l’intérêt des ondes gravitationnelles est relancé

Nos amis astronomes qui passent leur temps à scruter le ciel ont pu assister à une scène ahurissante: trois trous noirs supermassifs orbitant  l’un autour de l’autre, deux d’entre eux sont situés « seulement » à quelques centaines d’années lumière l’un de l’autre. Le trio, qui se situe dans un duo de galaxies en train de se rencontrer, pourrait aider les scientifiques dans leur chasse sur les déformations de l’espace-temps du aux ondes gravitationnelles.

La plupart des galaxies géantes possedent en leur centre des trous noirs supermassifs, des millions voir des milliards de fois la masse solaire. Si un gaz est capturé par cet objet, il s’échauffe et peut même briller, transformant la région extérieure du trou noir en quasar, dont la luminance peut parfois éclipser une galaxie.Trous_noir_paire

L’astronome Roger Deane de l’université de Cape Town en Afrique du sud, ainsi que ses collègues ont observé un quasar particulier, connu sous le nom de SDSS J1502+1115, dans la constellation du Bouvier. Des astronomes ont relevé que cet objet, situé a 4,3 Milliards d’années lumière de la Terre possédait 2 trous noirs supermassifs, chacun étant le centre d’une galaxie s’effondrant vers l’autre. Ces trous noirs sont au moins à 24 000 années lumière l’un de l’autre.

R Deane souhaitait confirmer leur existence, il a donc utilisé un réseau de dispositifs radio à travers le monde qui lui ont fourni des meilleurs vues que Hubble. Les résultats ont révélé qu’il s’agissait d’un système double de trous noirs. « Nous avons été incroyablement surpris », déclara R Deane.

Si les deux trous noirs découverts sont à égale distance de la Terre, alors ils ne sont qu’a 450 années lumière l’un de l’autre, et orbitent l’un autour de l’autre en 4 millions d’années. Un trio de trous noirs est rare, et tout ceux découverts jusque là possèdent des trous noirs beaucoup plus éloignés. La nouvelle paire est la seconde aussi « serrée » qui est découverte ; il y a une dizaine d’années des astronomes avaient découvert 2 trous noir supermassifs séparés de seulement 24 années lumière.

« C’est agréable d’observer un autre objet », déclare Greg Taylor de l’Université du Nouveau Mexique à Albuquerque, astronome qui a permis de découvrir la première paire de trous noirs. « Avec une seule paire, annonce-t-il, il était difficile d’évaluer la récurrence des pairs de trous noirs rapprochés, ce qui est crucial dans la recherche des ondes gravitationnelles » -prédit par Einstein et la théorie de la relativité générale. Deux trous noirs orbitant a quelques années lumière l’un de l’autre devraient émettre de telles ondes et même générer un sursaut dans les trous noirs se mêlent.

A l’heure actuelle aucun des systèmes paires ne possèdent de trous noirs assez proches pour détecter l’émission d’ondes gravitationnelles. Cependant tous les trous noirs en duo orbitent en spirale, car ils perdent de l’énergie au fur et à mesure que leur gravité expulse les étoiles environnantes. R Deane dit qu’il est encourageant que son équipe ait découvert une paire après avoir cherché dans 6 galaxies seulement. « Soit nous avons eu beaucoup, beaucoup de chance, soit il en existe beaucoup plus que prévu » a-t-il annoncé. La chasse est donc ouverte sur des systèmes très « serrés » pouvant générés des ondes gravitationnelles.

A terme, le trou noir massif de la galaxie d’andromède rencontrera le coeur de notre voie lactée et se formera alors un duo de trous noirs. Pour cela il faut simplement patienter quelques milliards d’années, les ondes gravitationnelles devraient a ce moment là être « à porté de main ».

De Galilée à Jupiter – mise à jour

Cette article comporte une mise à jour signalée.

Si il est un astronome connu de tous les amateurs et plus largement du grand public c’est bien Galilée. Galilée est surtout connu dans le monde des astronomes pour être le premier à avoir pu observer les satellites de Jupiter et surtout, c’est là sa grande prouesse, d’avoir su transposer cette mécanique au système solaire, venant de fait appuyer la théorie de Nicolas Copernic qui avait quelques années auparavant expliquer le mouvement rétrograde des planètes en adoptant un système héliocentrique et non géocentrique comme c’était le cas depuis Aristote et ses fameuses sphères de cristal.

lunette_galilee

Ici une des nombreuses lunettes réalisées par Galilée.

Evidement inutile ici de refaire une énième biographie du célèbre scientifique, il en existe pléthore sur internet et dans toutes bonnes encyclopédies qui se respectent, et rivalisant les uns avec les autres de détails croustillants prêtant même à l’homme des phrases à priori apocryphes ( « E pur si muove »).

Ce qui serait en revanche amusant aujourd’hui serait, a titre posthume, de montrer a Galilée ce qu’il a observé, qu’il prenait pour des etoiles « médicéennes » (du nom de la famille Médicis) et que Johannes Kepler, qui vécut exactement à la même époque que Galilée, a appelé « Sattelites » (satelles – compagnon, gardien). Avec la technologie d’aujourd’hui c’est une chose tout à fait possible à faire. Il suffit pour cela d’utiliser Stellarium – disponible gratuitement sur internet et en téléchargement dans les archives de notre site- en se replaçant à l’époque d’observation de Galilée dans les même conditions: grossissements, configurations des satéllites.

Pour cela il suffit de s’appuyer sur les observations de l’astronome qui, en bon scientifique avait l’habitude de noter absolument toutes ses observations et dont il publia un recueil: Sidereus Nuncius, litteralement « l’annonceur sideral » mais plus connu sous le nom du « Le messager des étoiles » (traduit ici en anglais).

Rendons nous directement à la page 38 pour y decouvrir les fameuses observations. Une fois de plus la perspicacité de Galilée fait qu’il note le jour et même l’heure d’observation, Galilée notait les heures d’observation à partir du coucher du soleil. Nous savons également qu’a cette époque Galilée est professeur à l’université de Padova (près de Venise). Les conditions sont presque toutes remplies pour pouvoir tenter l’expérience: le lieu, la date du jour d’observation et l’heure (On the 7th day of January in the present year, 1610, in the first hour of the following night… – Le 7 Janvier de cette année-ci, 1610, a la premère heure de la nouvelle nuit -le soir une heure apres le coucher du soleil…) , mais Il nous manque une information capitale: la lunette. D’apres les quelques exemplaires qui sont aujourd’hui visibles dans les musées nous savons que Galilée a réalisé des instruments capables d’un grossisment d’environ 20 à 30 fois avec un champ d’environ 15′ d’arc (0,25°) fabriquée avec des lentilles convexe, ces derniers détails ont leurs importances car selon les cas de figures  le pouvoir séparateur des instruments ne permettait à Galilée de discerner 2 satellites trop proche l’un de l’autre, et 15′ d’arc c’est tout juste suffisant pour observer l’élongation maximum de Callisto  . Voila cette fois la liste est complète, tentons cette expérience.

Le 7 Janvier 1610 aux premieres heures: (cliquez pour agrandir)

Voici ce que Galilée relève: (ori: orient=Est / Occ:occident=Ouest)

SN_7Jan1610

 

Le même moment avec Stellarium:

Stell_7Jan1610

 

En superposition:

Superposition_7Jan1610

Il est amusant de constater que la superposition de Io et Europe ait pu tromper l’oeil du maître ne croyant ainsi distinguer qu’une seule et même « étoile ». Nous pouvons évidement renouveler l’expérience autant de fois qu’il existe de croquis.

Prenons par exemple le 13 Janvier 1610, date à laquelle Galilée put observer pour la première fois les 4 satellites simultanément:

Superposition_13Jan1610

 

Encore une fois les relevés faits par Galilée se montrent particulièrement juste, et les remarques non moins judicieuses:

« II y en avait trois à l’ouest et une à l’est ; elles formaient presque un alignement, car l’étoile médiane du groupe des occidentales déviait un peu de la ligne droite vers le nord. La plus orientale était éloignée de Jupiter de deux minutes, les distances des autres et de Jupiter étaient séparées chacune d’une minute seulement. Toutes les étoiles avaient la même grandeur et, quoique petites, elles étaient cependant très brillantes et avaient beaucoup plus d’éclat que les étoiles fixes de la même grandeur. »

[MISE A JOUR:

La curiosité m’a poussé a tenté l’expérience mais cette fois-ci avec « Celestia » un autre logiciel gratuit lui aussi et également disponible sur internet et dans nos archives; et voici le résultat de cette comparaison (cliquer pour agrandir):

celestia_13011610_combined_compared

Voici donc en projection la véritable configuration des satellites de Jupiter ce fameux soir du 13 Janvier 1610. ]

Mais ce qui est surtout remarquable c’est que Galilée a su garder un oeil critique, être toujours rester objectif et ne pas se laisser dominer et influencer par ce qui était à l’époque une vérité divine. Plus encore, Galilée fit le rapprochement entre les astres de Jupiter et les planètes du système solaire comme il le décrit lui-même à cette époque:

[…] »J’ai noté tous ces repérages de Jupiter et de ses planètes par rapport à l’étoile fixe afin que, grâce à eux, chacun puisse comprendre que la progression de ces dites planètes, soit en longitude soit encore en latitude, s’accorde parfaitement avec les mouvements dérivés des tables.

Voici donc les observations des quatre planètes médicéennes, récemment, et pour la première fois, découvertes par moi. À partir de ces observations, et malgré qu’il ne m’ait pas encore été possible de calculer leurs périodes, il est permis d’énoncer
certaines remarques dignes d’attention.

D’abord, puisque, soit elles suivent, soit elles précédent Jupiter à des distances analogues, qu’elles ne s’en écartent, tant à l’est, qu’à l’ouest, que d’intervalles très limités, et qu’elles l’accompagnent dans son mouvement rétrograde comme dans son mouvement direct, on ne peut douter qu’elles poursuivent leurs révolutions autour de lui, tandis qu’elles effectuent ensemble leur révolution en douze ans autour du centre du monde.

De plus, elles tournent sur des cercles inégaux, ce qui se déduit clairement du fait que dans les plus grandes élongations, loin de Jupiter on ne peut jamais voir deux planètes en conjonction, alors que près de Jupiter elles sont parfois serrées,
à deux, à trois et parfois toutes ensemble.

On comprend également que les révolutions des planètes qui décrivent les cercles les plus étroits autour de Jupiter sont les plus rapides. En effet les étoiles les plus rapprochées de Jupiter sont assez souvent observées à l’est quand la veille elles étaient à l’ouest, et vice-versa. En outre l’examen soigneux de ces révolutions montre que la planète qui parcourt la plus grande orbite semble revenir à son point de départ en un demi-mois.

En plus, nous avons ici un magnifique et très clair argument pour ôter tous scrupules à ceux qui, tout en admettant la révolution des planètes autour du Soleil dans le système copernicien, sont troublés par la durée du tour que fait la Lune autour de la Terre, alors que toutes deux accomplissent un circuit annuel autour du Soleil au point qu’ils jugent que cette organisation de l’univers doit être rejetée comme impossible. En effet, à présent, nous n’avons pas seulement une planète qui tourne autour d’une autre, tandis que l’une et l’autre parcourent une grande orbite autour du Soleil, mais nous observons quatre étoiles tournant autour de Jupiter comme la Lune autour de la Terre, tandis que
toutes ensemble avec Jupiter, elles parcourent leur orbite autour du Soleil, en douze ans. Enfin, il faut rechercher la raison pour laquelle il se trouve que les astres médicéens, quand ils accomplissent autour de Jupiter leurs rotations très resserrées, semblent parfois doubler de grandeur. »[…]

Remarquable non? Comment ne pas être à la fois admiratif et sidéré devant tant de déductions plus intelligentes les unes que les autres?

Je ne sais pas si on pouvait dire de Steve Jobs que c’était un visionnaire et que son iPad a révolutionné le monde? Mais une chose est certaine: Galilée était un génie qui a permis aux Hommes d’avoir une vision plus claire et juste du monde dans lequel ils vivent.

 

Retrouvez ici l’intégralité des publications « Siderius » gracieusement mis en ligne par l’observatoire de Lyon en collaboration avec la Société Astronomique de Lyon.

Retour sur un phenomene rare….à l’echelle humaine

Il y a un peu moins de 2 ans Venus nous gratifiait d’un passage entre nous et le soleil presque sur le plan l’écliptique.

Petit rappel: le cycle du transit de Venus se répète tous les 243 ans avec des séquences définies par périodes paires de 8 ans espacées par 2 grandes périodes de 121,5 et 105,5 années….bon je vous sens perdu, en détail cela donne un 1er transit puis un 2nd 8 ans plus tard, un 3 eme 121,5 ans plus tard, le 4 eme 8 ans après, le 5 eme 105,5 années plus loin etc. 8-121,5-8-105,5-8-121,5- etc….

Nous Hommes, avons eu la chance par 2 fois au XXeme siècle de voir ce transit en 2004 et le dernier en 2012. C’est pour cette raison que dans notre vie d’homme nous ne pourrons plus revoir ce phénomène d’ici 2117.

Je vous propose donc de revoir ce phénomène avec une vidéo en haute définition, en gardant a l’esprit que les protubérances en arrière plan sont a environ 100 millions de km et que venus est jumelle de la Terre en taille!

Encelade est vivant !!

Europe n’est plus seule, le satellite de Jupiter qui était jusque là le seul en théorie à la candidature de la « vie extraterrestre » vient d’avoir un petit frère avec Encelade.

Tout comme Io et Europe, Encelade subit également les forts effets de force gravitationnelle de Saturne. Alors que Cassini (la sonde) nous a révélé la présence de geysers de glace il y a quelques années, c’est maintenant au tour d’une équipe de scientifique de faire des révélations.

Encelade_geysers_contre_jours

Voici ce que rapporte l’article de Futura-science:

« Une équipe emmenée par Luciano Iess (université La Sapienza de Rome) a entrepris de décrire la structure interne de cette lune entièrement recouverte de glace (la température extérieure est en moyenne de -200 °C). Voici ce qu’ils ont observé : « les mesures de Cassini ont montré une anomalie de gravité négative au pôle sud, qui n’est cependant pas aussi grand que la profonde dépression détectée par la caméra à bord », résume le professeur Iess, qui vient de publier les résultats des recherches de son équipe dans la revue Science« La conclusion est qu’il doit y avoir un matériau plus dense en profondeur qui compense la masse manquante : très probablement de l’eau liquide, laquelle est 7 % plus dense que la glace. » Il affirme que « l’ampleur de l’anomalie nous a donné la taille du réservoir d’eau ». Leur enquête a permis de déduire qu’un océan (ou un lac) occupe cette région polaire sous une épaisseur de glace de 30 à 40 km. Sa profondeur atteindrait 10 km.

Encelade_decoupe

À l’instar de Jupiter avec Europe (3.120 km de diamètre), la forte attraction gravitationnelle de la géante Saturne sur Encelade est sans doute à l’origine de cette poche d’eau liquide aussi vaste que le lac Supérieur. Les forces de marée malaxent et chauffent son noyau, de sorte que l’eau est durablement maintenue à l’état liquide. Bien entendu, cela offre de précieux réservoirs à d’éventuelles formes de vie (microbienne ou autre), un abri — ou un havre où y prospérer — de plus, encore inconnus voici dix ans. « La matière éjectée du pôle sud d’Encelade contient de l’eau salée et des molécules organiques, ingrédients chimiques de base de la vie », nous rappelle Linda Spilker, chercheuse au JPL pour la mission Cassini. Ainsi, « leur découverte étend notre vision des « zones habitables » à l’intérieur de notre Système solaire et des systèmes planétaires d’autres étoiles ». La quête ne fait que commencer. »

Notre système solaire est décidément plein de surprise, alors que Curiosity semble tordre définitivement le cou à la vie martienne (même cellulaire) c’est sur Europe et maintenant Encelade que ce tournent les espoirs.

A suivre.

3 – Le Soleil est vivant

mort du SoleilLe soleil est vivant, il est né et il mourra !

La naissance du système solaire remonte à un peu plus de 4,5 milliards d’années.

L’explosion de super novæ massives a déstabilisé un fragment d’un nuage dense de matière interstellaire (hydrogène pour plus de 90%) qui a commencé à s’effondrer sous son propre poids (sous l’effet de la gravitation) dans un des bras spiraux de notre Galaxie.

Au centre de ce nuage la matière est devenue de plus en plus dense et chaude, et finalement lumineuse (protoétoile). L’ensemble étant en contraction la somme des chocs entre les corpuscules de gaz a engendré un mouvement de rotation.

La température est alors devenue suffisante (15 millions de degrés!) pour déclencher la fusion nucléaire de l’hydrogène et créer l’étoile que nous connaissons (enfin presque, car à cette époque le soleil était très turbulent instable et son rayonnement ultra-violet 10 fois plus important.

Autour de l’étoile, dans un disque, se sont formées les planètes par accrétion progressive de petits corps.

Aujourd’hui le soleil devenu stable « brûle » chaque seconde 600 millions de tonnes d’hydrogène transformé en énergie et en hélium.

Quand le soleil aura consommé la totalité de son hydrogène (dans 5,5 milliard d’années) les réactions nucléaires s’arrêteront et la gravitation redeviendra prédominantes augmentant la température et la luminosité de l’étoile en son centre. Par contre cette luminosité (correspondant aux jets d’énergie sous la forme de photon) créera une pression sur les couches externes qui se refroidiront et se dilateront pour transformer le soleil en géante rouge dont le diamètre atteindra l’orbite de Jupiter.

Ensuite, après s’être débarrasser de son enveloppe gazeuse qui formera une nébuleuse planétaire, le noyau du soleil pas assez massif pour s’effondrer indéfiniment (trou noir) se contractera en un objet très dense (une tonne par cm3) de la taille de la terre: Une naine blanche qui s’éteindra lentement dans l’infini étoilé et peut-être sous le regard attendri de quelque humain exilé dans un autre système planétaire plus accueillant.

Si important soit-il pour l’humanité, il nous faut convenir que le Soleil n’est qu’une étoile moyenne parmi les milliards d’étoiles de notre Galaxie tout aussi banale elle même parmi les milliards d’étoiles de l’univers.

C’est ce que nous allons te raconter dans le sujet suivant : Le Soleil est une étoile.