{"id":3503,"date":"2022-06-10T08:03:54","date_gmt":"2022-06-10T08:03:54","guid":{"rendered":"http:\/\/xmm-ssc.irap.omp.eu\/xmm2athena\/?page_id=3503"},"modified":"2024-01-23T14:56:20","modified_gmt":"2024-01-23T14:56:20","slug":"semaine-des-trous-noirs-questions-reponses","status":"publish","type":"page","link":"http:\/\/xmm-ssc.irap.omp.eu\/xmm2athena\/fr\/semaine-des-trous-noirs-questions-reponses\/","title":{"rendered":"Semaine des trous noirs : questions – r\u00e9ponses"},"content":{"rendered":"\n
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Question : Si un trou noir n’\u00e9met pas de lumi\u00e8re, comment pouvons-nous le d\u00e9tecter ?<\/h3>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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R\u00e9ponse :<\/h3>\n\n\n\n

En r\u00e9alit\u00e9, les trous noirs sont relativement faciles \u00e0 d\u00e9tecter car nous pouvons voir comment ils affectent leur environnement. Les trous noirs sont de toutes tailles : des microscopiques trous noirs primordiaux aux trous noirs stellaires des supernovae, en passant par les trous noirs super massifs au centre des galaxies https:\/\/www.esa.int\/…\/Black_hole_in_a_strong_magnetic…<\/a><\/p>\n\n\n\n

Option 1 : la gravit\u00e9. Dans les syst\u00e8mes stellaires binaires, la masse du syst\u00e8me peut \u00eatre d\u00e9duite en \u00e9tudiant l’orbite de l’\u00e9toile que nous pouvons voir. Dans le cas des trous noirs super massifs, nous \u00e9tudions les mouvements des \u00e9toiles et du gaz les plus proches https:\/\/upload.wikimedia.org\/…\/commons\/5\/50\/SgrA2018.gif<\/a>(credit @ESO @MPE_Garching)..<\/p>\n\n\n\n

Option 2 : les attraper pendant qu’ils mangent (accr\u00e9tion de mati\u00e8re). Lorsque cela se produit, cette mati\u00e8re se r\u00e9chauffe et devient extr\u00eamement brillante. Les trous noirs super massifs qui engloutissent activement de la mati\u00e8re sont les objets persistants les plus brillants de l’Univers https:\/\/esahubble.org\/wordbank\/quasar\/<\/a>(Credit ESA – European Space Agency<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

Option 3 : prendre une photo. Nous ne pouvons pas les voir directement, mais nous pouvons voir leur ombre. En 2019, le t\u00e9lescope Event Horizon (EHT, compos\u00e9, en fait, de 8 t\u00e9lescopes dans le monde), a produit la premi\u00e8re image d’un Trou Noir https:\/\/static.projects.iq.harvard.edu\/…\/m87_lo_april11…<\/a> (Credit: Event Horizon Telescope<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

Option 4 : attraper la vague. Lorsque deux trous noirs entrent en collision, la perturbation de l’espace-temps qu’ils produisent se propage dans l’Univers sous forme d’ondes gravitationnelles. Nous les avons d\u00e9tect\u00e9es pour la premi\u00e8re fois en 2015 https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/b\/b8\/Wavy.gif<\/a>(Credit: NASA Jet Propulsion Laboratory<\/a>).sion Laboratory<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

Un seul de ces types de trous noirs n’a pas encore \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9 : les trous noirs primordiaux. S’ils sont d\u00e9couverts, ils pourraient nous aider \u00e0 r\u00e9soudre l’un des derniers myst\u00e8res de notre Univers : la nature de la mati\u00e8re noire https:\/\/cdn.mos.cms.futurecdn.net\/P3WVJSbJ6ZDtPNuobobSth…<\/a>(Credit: Caltech IPAC<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

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Question : Comment les trous noirs se cachent-ils de nous ?<\/strong><\/h3>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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R\u00e9ponse :<\/h3>\n\n\n\n

Les trous noirs sont gourmands. M\u00eame s’ils d\u00e9vorent des \u00e9toiles, des plan\u00e8tes et d’autres d\u00e9bris spatiaux, ils ne peuvent s’emp\u00eacher de pr\u00e9parer leur prochain repas en accumulant d’autres d\u00e9chets interstellaires autour d’eux. La majorit\u00e9 d’entre eux se cachent derri\u00e8re ces r\u00e9serves de nourriture, alias \u00ab\u00a0l’obscurcisseur\u00a0\u00bb https:\/\/www.nustar.caltech.edu\/image\/nustar151217c<\/a> (Credit: @NASAJPL).<\/p>\n\n\n\n

Mais les trous noirs ne savent pas quand trop c’est trop. Les recherches sugg\u00e8rent que de plus en plus de nourriture s’accumule dans l’obscurcisseur jusqu’\u00e0 ce que le trou noir ne puisse plus la retenir. \u00c0 ce moment-l\u00e0, l’exc\u00e8s de nourriture est expuls\u00e9 vers l’ext\u00e9rieur via un vent de sortie dans la galaxie environnante. https:\/\/www.eso.org\/public\/videos\/eso1327a\/<\/a> (Credit: @ESO).<\/p>\n\n\n\n

Tout comme les m\u00e9decins peuvent comprendre la structure des os de leurs patients gr\u00e2ce \u00e0 des scanners \u00e0 rayons X, nous utilisons des t\u00e9lescopes spatiaux \u00e0 rayons X pour comprendre la structure de l’obscurcisseur. Par exemple, en utilisant les donn\u00e9es de @nasanustar, @chandraxrayobservatory et #Suzaku, nous avons \u00e9tudi\u00e9 l’obscurcisseur dense dans IC 3639 (voir image). https:\/\/www.nustar.caltech.edu\/image\/nustar170107b<\/a> (Credit: @NASAJPL @ESO).<\/p>\n\n\n\n

Mais il y a encore beaucoup \u00e0 apprendre ! Gr\u00e2ce aux observations de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration de l’@AthenaXIFU, nous allons cartographier la g\u00e9om\u00e9trie dynamique complexe de cet obscurcisseur multi-composants avec des d\u00e9tails sans pr\u00e9c\u00e9dent et \u00e9tudier son r\u00f4le de lien entre le trou noir et la galaxie environnante https:\/\/www.desy.de\/sites2009\/site_www-desy\/content\/e428\/e548\/e4802\/e274718\/e274917\/e274980\/PM_DESY_Blazar_quer_A4_300DPI_ger.jpg<\/a><\/p>\n\n\n\n

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Question : Quelle est la masse des trous noirs ?<\/strong><\/h3>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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R\u00e9ponse :<\/h3>\n\n\n\n

On \u00e9tudie les masses des trous noirs en les comparant \u00e0 notre soleil : 1 Masse Solaire (M\ud83c\udf1e), 2*10^30 Kg ou 333 000 fois la masse de la terre ! #Les trous noirs peuvent \u00eatre minuscules ou avoir des milliards de M\ud83c\udf1e https:\/\/www.nasa.gov\/sites\/default\/files\/thumbnails\/image\/pia18842-harrison-2.jpg<\/a> (Credit: @NASAJPL)<\/p>\n\n\n\n

Il en existe 4 types (mes pr\u00e9f\u00e9r\u00e9s sont les supermassifs) : <\/p>\n\n\n\n

Primordial : Tr\u00e8s petit et form\u00e9 au d\u00e9but de l’univers, de quelques 10^11 kg \u00e0 1 M\ud83c\udf1e.<\/p>\n\n\n\n

Stellaire : Form\u00e9es \u00e0 partir d’\u00e9toiles qui s’effondrent et sont de l’ordre de 1-100 M\ud83c\udf1e.<\/p>\n\n\n\n

https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/5\/5e\/Artist%E2%80%99s_impression_of_the_black_hole_inside_NGC_300_X-1_%28ESO_1004a%29.jpg<\/a> (Credit: @ESO)<\/p>\n\n\n\n

Interm\u00e9diaire : De 100 M\ud83c\udf1e \u00e0 1 million de M\ud83c\udf1e. Notre meilleure d\u00e9tection est celle de 160 M\ud83c\udf1e par ondes gravitationnelles, et presque aucune prouv\u00e9e entre 160 et 1 million de M\ud83c\udf1e<\/p>\n\n\n\n

Supermassive : Un million de M\ud83c\udf1e et plus !<\/p>\n\n\n\n

https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/5\/58\/A_black_hole_of_puzzling_lightness.jpg<\/a> (Credit: @esa @Hubble_space)<\/p>\n\n\n\n

Les trous noirs supermassifs sont les plus grands et les meilleurs ! Ils ont aussi parfois des jets tr\u00e8s puissants.<\/p>\n\n\n\n

Consultez cet article pour en savoir plus sur les estimations de la masse de certains trous noirs super massifs : https:\/\/tinyurl.com\/2p93h88b<\/a><\/p>\n\n\n\n

https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/6\/6a\/Artist%E2%80%99s_impression_of_stars_born_in_winds_from_supermassive_black_holes.jpg<\/a> (Credit: @ESO)<\/p>\n\n\n\n

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Question : Que peut-on trouver dans le voisinage imm\u00e9diat d’un trou noir ?<\/strong><\/h3>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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R\u00e9ponse :<\/h3>\n\n\n\n

La plupart des trous noirs errent seuls. Il est donc plus difficile de les d\u00e9tecter. Heureusement, dans certains cas, on trouve de la mati\u00e8re qui tombe dans un trou noir. Cette mati\u00e8re forme un disque aplati qui se r\u00e9chauffe et \u00e9met des ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques \u00e0 mesure qu’il se rapproche du trou noir, ce qui le rend plus facile \u00e0 d\u00e9tecter.<\/p>\n\n\n\n

Au centre du disque, pr\u00e8s du trou noir, se trouve une r\u00e9gion d’\u00e9lectrons tr\u00e8s chauds, dont la temp\u00e9rature avoisine le milliard de degr\u00e9s. Elle est connue sous le nom de couronne et produit des rayons X de haute \u00e9nergie qui sont \u00e9mis dans toutes les directions https:\/\/web.archive.org\/web\/20150321104026\/http:\/\/www.jpl.nasa.gov\/spaceimages\/details.php?id=PIA16695<\/a>  (Credit: @NASAJPL).<\/p>\n\n\n\n

La mati\u00e8re situ\u00e9e \u00e0 c\u00f4t\u00e9 du #trou noir ne descend pas seulement en spirale dans le trou noir. Dans certains cas, cette mati\u00e8re peut \u00eatre \u00e9ject\u00e9e sous forme de vents de disque ou de jets collimat\u00e9s, injectant de la mati\u00e8re et de l’\u00e9nergie dans la galaxie qui abrite le trou noir, ou m\u00eame dans le milieu intergalactique https:\/\/sci.esa.int\/web\/xmm-newton\/-\/50098-artist-s-impression-of-galactic-outflows-and-jets<\/a> (Credit: @esascience @ESA_XMM). <\/p>\n\n\n\n

@AthenaXIFU nous aidera \u00e0 comprendre comment les #BlackHoles pourraient fa\u00e7onner l’univers en \u00e9tudiant leur environnement proche : l’\u00e9mission des disques, la g\u00e9om\u00e9trie et la nature de la couronne, et les propri\u00e9t\u00e9s de la mati\u00e8re qui s’\u00e9coule https:\/\/www.the-athena-x-ray-observatory.eu\/media\/rokgallery\/5\/558a40ac-a78f-4a40-d502-2a78d3afc1cc\/X_IFU_Wissh_spectrum_50ks.jpg<\/a>   (Credit: @DidierBarret).<\/p>\n\n\n\n

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Question : Les trous noirs grandissent-ils ?<\/strong><\/h3>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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R\u00e9ponse :<\/h3>\n\n\n\n

Les astronomes sont convaincus que chaque galaxie de l’Univers contient un trou noir massif en son centre. Au cours de leur vie, les trous noirs massifs grandissent, atteignant jusqu’\u00e0 un milliard de fois la masse du Soleil https:\/\/astropix.ipac.caltech.edu\/archive\/eso\/potw2206d\/eso_potw2206d_1024.jpg<\/a> (Credit: @ESO)<\/p>\n\n\n\n

La mati\u00e8re, sous forme de gaz, de poussi\u00e8re et d’\u00e9toiles, tombe vers l’horizon des \u00e9v\u00e9nements d’un trou noir. Elle s’\u00e9chauffe et \u00e9met une \u00e9norme quantit\u00e9 de rayonnement qui peut \u00eatre observ\u00e9e \u00e0 des milliards d’ann\u00e9es-lumi\u00e8re https:\/\/astropix.ipac.caltech.edu\/archive\/wise\/wise2016-001\/wise_wise2016-001_1024.jpg<\/a> (Credit: @NASAJPL @caltechipac)<\/p>\n\n\n\n

Dans l’Univers primitif, il est probable qu’un trou noir fusionne avec un autre, faisant cro\u00eetre consid\u00e9rablement la majeure partie de sa masse https:\/\/astropix.ipac.caltech.edu\/archive\/chandra\/436\/chandra_436_1024.jpg<\/a> (Credit: @NASA @ChandraCDO @MIT @STScI)<\/p>\n\n\n\n

Le r\u00f4le de @AthenaXobs sera crucial pour notre compr\u00e9hension de la croissance des trous noirs dans l’Univers, en d\u00e9voilant les processus qui ont domin\u00e9 la croissance pr\u00e9coce et la physique de l’accr\u00e9tion de mati\u00e8re \u25b6\ufe0f https:\/\/bit.ly\/3y7SoDv <\/p>\n\n\n\n

https:\/\/www.the-athena-x-ray-observatory.eu\/media\/rokgallery\/f\/f428df79-33ce-40e5-dc60-eced8456f11f\/Athena_AGN_artisticview.jpg<\/a> (Credit: @esa @NASA @IRAP_France @CNES @CNRS_Toulouse)<\/p>\n\n\n\n

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Question : Que se passe-t-il lorsque deux trous noirs fusionnent ?<\/strong><\/h3>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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R\u00e9ponse :<\/h3>\n\n\n\n

Les trous noirs sont les objets les plus massifs et les plus compacts de l’Univers. Leur force gravitationnelle est telle que rien, pas m\u00eame la lumi\u00e8re, ne s’en \u00e9chappe. Que se passe-t-il lorsque deux de ces monstres entrent en collision ? https:\/\/astropix.ipac.caltech.edu\/archive\/chandra\/436\/chandra_436_1024.jpg<\/a> (Credit: @NASA @ChandraCDO @MIT @STScI)<\/p>\n\n\n\n

Lorsque deux trous noirs forment une paire, ils s’attirent mutuellement en raison de leur gravit\u00e9. L’orbite de la paire se r\u00e9tr\u00e9cit avec le temps tandis que les trous noirs expulsent du gaz et de la mati\u00e8re dans l’espace. Video: @LIGO @ego_virgo <\/p>\n\n\n\n

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