28/05/2016

Trous noirs hypermassifs: une hypothèse inattendue

graine.jpgAu coeur des préoccupations des astrophysiciens, les trous noirs restent des objets mystérieux à plus d’un titre. Récemment, je consacrais un billet à une hypothèse de Stephen Hawking concernant leur rôle dans la structure de l’univers et leur éventuelle fonction de porte de sortie vers d’autres univers. Ces derniers jours, une équipe de chercheurs italiens dirigée par Fabio Pacucci (de l'Université de Pise) s’est interrogée sur la formation et l’existence de trous noirs supermassifs. Il y en aurait à l’intérieur de chaque grande galaxie. Dans la nôtre, la Voie lactée, il y a ainsi Sagittarius A*. Mais il est moins boulimique que d’autres et n’affiche qu’une masse de quelques millions de fois celle du soleil. Dans d’autres galaxies, on peut en observer des hypermassifs qui valent plusieurs milliards de masses solaires, le plus grand recensé à ce jour avoisinant les 21 milliards de soleils. Ces trous noirs grossissent en engloutissant tout ce qui passe à leur voisinage, matière comme lumière, ou en fusionnant avec d’autres trous noirs, et il en va ainsi depuis la naissance de l’univers.

Leur croissance rapide est en revanche intrigante. D’autant plus que leur taille remonte pour ainsi dire à la naissance de l’univers, soit il y a 13 milliards d’années, y compris lorsqu’on en détecte dans de jeunes structures galactiques. D’où l’hypothèse, formulée après de longues observations avec plusieurs télescopes, qu’ils naissent en fait déjà gros (autour des 100 000 masses solaires) et se formeraient suite à l’effondrement d’énormes nuages de gaz sur eux-mêmes (vue d’artiste ci-dessus), avant de connaître une croissance normale. Jusque là, on pensait qu’ils résultaient de l’effondrement gravitationnel du cœur d’une étoile massive avant de grossir très vite en engloutissant tout ce qui passe à leur portée. Pour étayer cette nouvelle hypothèse, reste à observer encore deux candidats à ce scénario, Spitzer et Chandra, qui s’apparentent à des graines de trous noirs en formation, mais surtout à en détecter d’autres. Pour l’instant, les empreintes de ces deux-là dans les rayonnements infrarouges ne contredisent en tout cas pas cet étonnant scénario.

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25/05/2016

1284 nouvelles exoplanètes, et moi et moi et moi...

exopla2.jpgCataloguées et compilées depuis 1995 - le graphique ci-dessus donne une idée de l'évolution de leurs découvertes -, les exoplanètes se détectent grâce à l’observation de variations de luminosité au voisinage d’une étoile, variations qui correspondent à leur passage devant et autour de leur étoile. Jusqu’à récemment, on (la NASA, pour faire simple) en avait recensé 2125, principalement grâce au télescope spatial Kepler. Le 12 mai dernier, des dépêches tonitruantes annonçaient la découverte de 1284 nouvelles exoplanètes, ce qui monte leur total à 3409. Il va sans dire qu’elles n’ont pas été découvertes d’un seul coup toutes en même temps. Pour chaque planète, les signaux enregistrés ont été vérifiés et recoupés au cas par cas. Il existe en effet des candidates qui ne sont au final pas des exoplanètes. C’est donc le fruit d’un travail de longue haleine que la NASA a communiqué il y a quinze jours. Notons que parmi ces 1284 nouvelles exoplanètes, 550 d’entre elles ont une taille similaire à celle de la Terre. Ce qui n’est pas peu. Mais seules neuf d’entre elles se situent dans la zone d’habitabilité de leur soleil, dans un environnement ni trop chaud ni trop froid qui permet la présence éventuelle d’eau à l’état liquide, élément fondamental pour le développement de la vie. Ces neuf planètes s’ajoutent aux douze exoplanètes potentiellement habitables déjà listées avant. Ce qui porte leur nombre à 21. Ce qui est à la fois peu et beaucoup, mais relativise surtout leur fréquence d’apparition. En clair, elles semblent plutôt rares. Cela étant, toutes ces observations ne portent pour l’instant qu’à l’intérieur de notre galaxie. Soit une paille dans l’étendue de l’univers entier.

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06/05/2016

Les trous noirs conduisent-ils vers d'autres univers?

trounoir.jpgIl y a un peu moins d’un mois, le 18 avril, Stephen Hawking a donné une conférence à Harvard. Il a émis quelques hypothèses loin d’être inintéressantes sur les trous noirs, ces astres d’une densité extrême qui résultent de l’effondrement gravitationnel d’une étoile massive. La preuve de l’existence concrète de ces mystérieux objets engloutissant tout ce qui les approche, y compris la lumière, a été établie en février dernier, suite à l’enregistrement de l’explosion de deux d’entre eux, explosion survenue il y a environ 1,3 milliard d’années. Rappelons brièvement que cet enregistrement a permis d’observer ces ondes gravitationnelles prédites par la théorie de la relativité d’Einstein et accréditant le modèle d’espace-temps courbe constitutif de notre univers. Selon Hawking, dans un mouvement théorique parfois évoqué en science-fiction, il n’est pas exclu que les trous noirs aient une porte de sortie conduisant à un autre univers. Selon la relativité, la matière engloutie par et dans un trou noir est tout simplement détruite. Problème, cette hypothèse viole les lois de la mécanique quantique, selon laquelle aucune matière ne devrait disparaître complètement.

Dès lors, rien n’exclut que les trous noirs, qui émettent, selon une hypothèse formulée par Hawking en 1974, des radiations (associées à une perte de masse), ne conduisent vers autre chose lorsqu’on en sort. Et pourquoi pas vers un autre univers, ce qui nous fait retrouver là cette séduisante théorie des multivers parfois émise par la communauté scientifique. Grâce à l’accélérateur de particules du CERN, il sera peut-être possible de créer de minuscules trous noirs pour tenter d’en savoir plus. Certains trous noirs de laboratoires émettent en effet une énergie qui pourrait justement être l’équivalent des radiations de Hawking. Des expériences menées récemment à l’Université d’Haïfa en Israël l’ont d’ailleurs en partie prouvé, et leurs résultats sont en attente de confirmation.

Par ailleurs, Hawking a rappelé son soutien envers une équipe envisageant d’envoyer de minuscules vaisseaux – de la taille d’un iPhone - vers Alpha du Centaure, l’étoile la plus proche de notre soleil (un peu plus de 4 années lumière), et de les propulser avec des lasers puissants qui leur permettraient d’accélérer jusqu’à atteindre le cinquième de la vitesse de la lumière. Dès lors, le voyage serait très court et ne durerait qu’une vingtaine d’années. Tout cela dans l’espoir de découvrir, au voisinage d’Alpha du Centaure, des planètes semblables à la nôtre et éventuellement habitables. Trous noirs, planètes habitables ? L’univers se dévoile petit à petit.

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