M81, brillant sujet d’étude pour la classe des trous noirs
M81, brillant sujet d’étude pour la classe des trous noirs
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Dans la classe des trous noirs il existe deux grandes catégories d’individus : les trous noirs stellaires de quelques dizaines de masses solaires issus de la mort cataclysmique d’une étoile super géante et les trous noirs super massifs situés au cœur des galaxies, lourds de plusieurs dizaines de millions de masses solaires. Depuis peu, les astronomes découvrent quelques trous noirs de masse intermédiaire dont le plus proche de nous se trouve au centre de l’amas globulaire Oméga du Centaure (voir dernière note sur le sujet du 12 avril 2008).
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Une étude à paraître dans The Astrophysical Journal avec pour auteurs principaux Sera Markoff de l’Institut d’Astronomie de l’Université d’Amsterdam aux Pays-Bas et Michael Nowak du Massachusetts Institute of Technology présente les résultats d’une très importante campagne d’observation d’un trou noir super massif.
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La cible est M81, une galaxie spirale assez semblable à la nôtre, située à 12 millions d’années lumière dans la Constellation de la Grande Ourse. Très lumineuse pour les télescopes, (pour le plaisir des yeux consultez la note du 29 mai 2007: M81 vu par Hubble), son cœur contient un trou noir d’environ 70 millions de masses solaires. Si le trou noir lui-même, par définition, ne peut-être vu directement, son environnement immédiat peut-être observé. Dans le cas d’un trou noir super massif, il est très complexe et nécessite une vision dans toutes les fréquences possibles pour tenter de comprendre les forces et les événements en action.
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M81; crédit image: NASA, CXC, CfA, ESA, JPL-Caltech et autres
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A titre d’exemple de cette vision multi-fréquences, le cliché ci-dessus reprend en vert les données reçues par le télescope spatial Hubble dans le visible, en rouge les données infrarouge du télescope spatial Spitzer, en violet les données ultraviolet du télescope spatial GALEX, et en bleu, agrandies dans l’encadré pour le centre galactique, celles des rayonnements X par le télescope spatial Chandra.
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Pour l’étude de Markoff ont aussi été mobilisés : trois radio-télescopes (le Giant Meterwave Radio Telescope, le Very Large Array et le Very Long Baseline Array), deux télescopes millimétriques (l’interféromètre du Plateau de Bure en France et le Submillimeter Array) et dans le domaine du visible le Lick Observatory.
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Une telle armada d’instruments a permis aux chercheurs de vérifier une des conséquences prévues par la théorie de la relativité d’Einstein. Quelles que soient leur taille, les trous noirs présentent les mêmes caractéristiques dans toutes les longueurs d’ondes observées. Trous noirs super-massifs et trous noirs stellaires avalent les nuages de gaz ou les étoiles proches de manière similaire même si leur environnement est extrêmement différent.
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Actuellement la controverse est forte parmi les spécialistes quand au comportement des trous noirs intermédiaires encore fort mystérieux et très mal connus. Cette étude va aider considérablement les astrophysiciens à mettre de l’ordre dans la classe des trous noirs.
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Source principale : Chandra X-ray Observatory
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