Les scientifiques qui étudient les trous noirs peuvent être sûrs que, année après année, il y aura des découvertes spectaculaires. 2021 n'a pas fait exception, avec de nombreux nouveaux résultats passionnants concernant ces étranges monstres gravitationnels. Aujourd'hui, nous allons examiner le plus excitant Découverte trous noirs cette année et comment ils font progresser notre compréhension de l'univers.
Même les trous noirs les plus étudiés peuvent surprendre. En février, les physiciens ont révisé leurs estimations des propriétés du monstre cosmique au cœur du système Cygnus X-1, qui s'est également avéré être le premier trou noir dont l'existence a été confirmée. Le trou noir Cygnus X-1, découvert pour la première fois il y a près de 60 ans, s'est avéré 50% plus massif qu'on ne le pensait auparavant, 21 fois la masse du Soleil et en orbite très proche de la vitesse de la lumière, établissant un nouveau record pour les trous noirs.
Le trou noir de Cygnus X-1 se trouve à environ 7200 XNUMX années-lumière et dévore lentement son étoile supergéante bleue, donnant aux chercheurs un nouvel aperçu de ces processus.
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Lorsqu'une étoile s'approche trop près du bord d'un trou noir, les forces gravitationnelles la déchirent en longs filaments qui sont tirés dans la bouche du trou noir. Ce processus, connu sous le nom de "spaghettification", produit de la lumière lorsque la matière stellaire se réchauffe par frottement, permettant aux astronomes de capturer cet acte terrifiant dans toute sa splendeur. En mai, des chercheurs ont remarqué pour la première fois une étoile ainsi écrasée et absorbée par un trou noir pesant 30 millions de fois la masse du Soleil et situé au centre de la galaxie à 750 millions d'années-lumière de la Terre.
En plus de recueillir des données importantes sur la spaghettifaction, les observations ont aidé les scientifiques à créer une incroyable visualisation de l'absorption de l'étoile.
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En juin, des chercheurs du Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ont observé deux trous noirs supermassifs fusionner en un seul et ont analysé les ondulations dans le tissu de l'espace-temps, appelées ondes gravitationnelles, causées par les trous noirs se déplaçant à grande vitesse.
Ils ont constaté que la surface du trou noir résultant est supérieure à celle des deux premiers combinés. En plus d'obtenir des données surprenantes, les résultats de l'étude permettent de prouver une conjecture de l'astrophysicien britannique Stephen Hawking en 1971, connue sous le nom de théorème de l'aire du trou noir. Le théorème stipule que la surface d'un trou noir ne peut pas diminuer avec le temps, une loi dérivée par Hawking en utilisant la théorie de la relativité générale d'Einstein. Et aussi sa compréhension de l'entropie. Bien que les résultats de la recherche aient été une victoire pour Hawking, ils ont laissé les physiciens perplexes. Selon la mécanique quantique, les trous noirs devraient se contracter et s'évaporer, il n'est donc pas clair comment concilier cela avec la loi de Hawking selon laquelle leur surface devrait toujours augmenter.
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En juin, des chercheurs travaillant avec LIGO ont annoncé que pour la première fois ils étaient certains d'avoir vu des trous noirs fusionner en corps compacts appelés étoiles à neutrons. Avec les trous noirs, les étoiles à neutrons sont un résultat final possible de la mort d'une étoile massive, lorsque l'étoile explose en supernova et laisse des restes. Bien que LIGO ait déjà vu des indices de fusions potentielles entre des trous noirs et des étoiles à neutrons, cette année seulement, deux signaux ont prouvé de manière concluante que de telles fusions ont lieu.
Les deux signaux ont été détectés en janvier 2020, à environ 10 jours d'intervalle. Dans le premier cas, un trou noir de masse six fois celle du Soleil a absorbé une étoile à neutrons de masse une fois et demie celle du Soleil, et dans le second, un trou noir de masse neuf fois celle du Soleil. Soleil et une étoile à neutrons de masse double de celle du Soleil.
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Presque toutes les galaxies connues ont un trou noir supermassif en leur centre, suggérant une relation étroite entre deux objets cosmiques. Mais les scientifiques ne comprennent toujours pas comment un trou noir affecte son hôte galactique. Une étude publiée en juin a révélé que le vent à grande vitesse souffle d'une galaxie vieille de 13 milliards d'années, presque aussi vieille que l'univers lui-même. Il s'agit du premier exemple découvert d'un vent galactique qui éclate à partir de trous noirs supermassifs lorsqu'ils absorbent le gaz et la poussière environnants.
De plus, les vents puissants, se déplaçant à environ 1,8 million de km/h, se déplacent assez rapidement pour souffler de la matière à travers la galaxie et entraver probablement la formation d'étoiles. Cela suggère que les galaxies et leurs trous noirs ont une connexion ancienne et très étroite.
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Stephen Hawking n'a pas été le seul à conquérir les trous noirs cette année. En juillet, des astronomes ont filmé des rayons X émanant du trou noir supermassif au centre de la galaxie spirale de Zwicky, à 1,8 milliard d'années-lumière. Non seulement les chercheurs ont détecté de la lumière provenant de l'avant du trou noir, mais ils ont également pu trouver d'étranges échos de lumière qu'ils ne pouvaient pas détecter au départ.
Ils semblaient provenir de l'arrière du trou noir, ce qui signifie que l'entité géante déformait tellement le tissu de l'espace-temps que la lumière était attirée d'un côté du trou noir à l'autre. Ce processus correspond exactement à ce que l'on attendrait de la théorie de la relativité générale d'Einstein, mais il n'a pas encore été découvert de manière concluante.
Les scientifiques n'ont pas peur de faire des hypothèses tant qu'elles sont basées sur des données pertinentes. En août, un groupe d'astronomes à Taïwan a suggéré que les extraterrestres technologiques pourraient récolter l'énergie des trous noirs en utilisant des mégastructures hypothétiques appelées sphères de Dyson qui entourent l'étoile. Bien que les trous noirs soient considérés comme sombres, ils émettent de grandes quantités d'énergie car ils se nourrissent de la matière environnante, qui est chauffée et émise sous forme de lumière.
Les astronomes se sont demandé si une espèce extraterrestre pouvait placer des plates-formes orbitales recouvertes de quelque chose comme des panneaux solaires autour d'un trou noir pour absorber ses explosions d'énergie. Étant donné que les trous noirs sont plus petits que les étoiles, cela permettrait aux extraterrestres d'économiser sur les matériaux de construction et leur permettrait potentiellement de stocker des quantités incroyables d'énergie.
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Environ 12 trous noirs supermassifs et invisibles pourraient se cacher à la périphérie de la Voie lactée. Cette conclusion a été atteinte en août, lorsque des chercheurs ont publié les résultats d'une nouvelle simulation de collisions de galaxies. Lors d'événements aussi massifs, les forces gravitationnelles peuvent amener des trous noirs supermassifs, pesant des millions ou des milliards de fois plus que le Soleil, à voler et à parcourir les profondeurs d'encre de l'espace.
Certaines d'entre elles pourraient éventuellement s'installer dans les halos de galaxies comme la nôtre, et une galaxie de la taille de la Voie lactée compte en moyenne environ 12 galaxies. Les astronomes espèrent découvrir comment rechercher ces géants perdus pour vérifier l'exactitude de leurs simulations.
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En décembre, des télescopes ont enregistré des preuves de l'existence de la paire de trous noirs la plus proche de notre planète, en orbite à une distance d'environ 89 millions d'années-lumière de la Terre dans la constellation du Verseau. La précédente paire record de trous noirs est cinq fois plus éloignée que celle-ci, ce qui signifie que les scientifiques ont la possibilité d'étudier ces systèmes plus en détail qu'auparavant. Les deux membres du duo sont des haltérophiles - le plus grand a une masse de près de 154 millions de soleils et le plus petit est 6,3 millions de fois plus massif que notre étoile.
Ils orbitent l'un autour de l'autre à une distance de seulement 1600 250 années-lumière - une somme dérisoire selon les normes cosmiques et un autre record qui indique que dans XNUMX millions d'années, ils fusionneront en un trou noir géant.
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Une minuscule galaxie en orbite autour de la nôtre à quelque 820 50 années-lumière semble contenir quelque chose d'étrange. La galaxie naine Lion I, qui est XNUMX fois plus petite que la Voie lactée, abrite un trou noir supermassif qui a presque la même masse que le trou noir au centre de la Voie lactée. Les astronomes se demandent comment un si grand trou noir s'est retrouvé dans une si petite galaxie.
"Il n'y a aucune explication à l'existence de ce type de trou noir dans les galaxies sphéroïdales naines", a déclaré Maria Jose Bustamante, étudiante diplômée en astronomie à l'Université du Texas à Austin, dans un communiqué. Il faudra attendre les prochaines années pour comprendre exactement ce que cela signifie pour l'évolution des trous noirs et des galaxies.
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Merci pour cet article intéressant! Si vous remplacez également "look" par "view", ce sera génial :)
Oui merci :)
La principale découverte est que les trous noirs n'existent pas. Au centre des galaxies se trouvent des quarks synthétisés à partir de cordes au centre de l'univers.
https://www.youtube.com/watch?v=tFUM3vAlaGc
bien:)
À bientôt, Julia, bonne année. J'espère qu'au cours de la nouvelle année, grâce à une pensée logique développée sans précédent, nous orienterons la science mondiale dans la bonne direction. ))