Le mont Olympe

Bienvenue dans le royaume des dieux ...
 
AccueilAccueil  GalerieGalerie  S'enregistrerS'enregistrer  ConnexionConnexion  

Partagez | 
 

 Trou noir stellaire

Aller en bas 
AuteurMessage
Tudormint
The poséïdon
The poséïdon
avatar

Masculin
Nombre de messages : 1065
Age : 35
Date d'inscription : 10/11/2007

MessageSujet: Trou noir stellaire   Mar 20 Nov - 15:38

Trou noir stellaire:

Un trou noir stellaire résulte de l'effondrement d'une étoile massive sur elle même. Cet effondrement se manifeste directement l'apparition d'une supernova, possiblement associé à un sursaut gamma. Un tel trou noir a une masse comprise entre trois et cinq masses solaires au minimum, le plus massif connu (en 2001) ayant une masse de 14Mo. Les principaux progéniteur de trous noirs stellaires par effondrement sont les étoiles Wolf-Rayet.

Effondrement :


On peut envisager un trou noir d'une masse quelconque, en se basant uniquement sur la loi de l'attraction universelle telle qu'énoncée par Newton. Toutefois, plus la masse est faible, plus la matière doit être confinée pour former un trou noir, qui est en théorie infiniment dense. On ne connaît en fait aucun processus naturel à même d'engendrer un trou noir inférieur à environ 1,5 fois la masse du Soleil, ce qui est dû à la nature des différentes forces intervenant dans l'effondrement gravitationnel.

L'effondrement d'une étoile massive sur elle-même est un processus quasi-inévitable. Il pourrait être théoriquement évité dans le cas d'étoiles très massives (120 masses solaires initialement) qui ont une grande métallicité, impliquant un fort vent stellaire qui fait perdre à l'étoile trop de masse pour qu'elle puisse s'effondrer par la suite. À la fin de sa vie nucléaire, l'étoile se contracte sous l'effet de la gravité de sa propre matière.

Si la masse de l'étoile est inférieure à la limite de Chandrasekhar (1.44 masses solaires), l'étoile mourante deviendra une naine blanche. Tandis qu'une étoile avec une masse supérieure, mais néanmoins plus petite que la limite d'Oppenheimer-Volkoff (3,2 masses solaires), c'est une étoile à neutrons qui sera le produit final. Au-delà de cette limite, la gravité n'est plus contrebalancée par la pression de dégénérescence des électrons (comme pour la naine blanche), ni par celle des protons (pour l'étoile à neutrons). Dans ce cas, l'effondrement est inéluctable, et l'objet se transforme en singularité.

Un trou noir stellaire se définit par trois propriétés : sa masse, sa charge électrique et son moment angulaire (le spin). On pense que les trous noirs existants ont un moment angulaire, mais l'observation qui viendrait le confirmer n'a pas encore été faite. Dans l'absolu, le moment angulaire d'un trou noir stellaire est celui de l'étoile qui l'a engendré.

Système binaire à rayons X:


Les trous noirs dans des systèmes binaires serrés sont observables indirectement par le transfert de matière qui s'effectue depuis leurs compagnons stellaires. Un disque d'accrétion se forme autour du trou noir. Ce disque peut parfois provoquer l'apparition de jets relativistes qui peuvent parfois apparaître avoir une vitesse supraluminique (c'est en fait un effet de projection]. L'énergie dégagée par l'échauffement de la matière sur le disque d'accrétion (qui atteint des températures de plusieurs milliers de millions de degrés), provoque un fort rayonnement X. On parle alors de binaires à rayons X. L'étude du mouvement orbital du système ainsi que la détermination de son angle l'inclinaison, permet de calculer les masses des deux composantes, et ainsi de celle du trou noir.



Les systèmes binaires à rayons X sont aussi appelés microquasars, en allusion aux quasars qui sont eux des galaxies avec un trou noir supermassif au centre. Pourtant, même si les échelles de temps et de températures sont différentes, il semblerait que la physique des microquasars et des quasars soit la même. D'où l'intérêt de bien comprendre les microquasars, bien plus accessibles aux échelles de temps humaines d'investigation, que leurs parents galactiques. Parmi les exemples les plus fameux de microquasars, on trouve GRS 1915+105, et GRO J1655-40.

IC 10 X-1: le trou noir stellaire qui pulvérise le record de masse:
A l'aide de deux satellites de la NASA, des astronomes ont découvert un trou noir qui évince un record annoncé il y a à peine deux semaines (voir notre news). Le nouveau trou noir, avec une masse de 24 à 33 fois celle de notre Soleil, est le trou noir connu le plus lourd qui orbite autour d'une autre étoile.

Le détenteur du record appartient à la catégorie des trous noirs de "masse stellaire". Formés dans l'agonie d'une étoile massive, ils sont plus petits que les monstrueux trous noirs trouvés dans les noyaux galactiques. Le détenteur précédent du record pour le plus grand trou noir de masse stellaire est un trou noir de 16 masses solaires localisé dans la galaxie M33, découverte annoncée le 17 octobre.

"Nous ne comptions pas trouver un trou noir de
masse stellaire si massif," commente Andrea Prestwich
(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge,
Massachusetts), auteur principal du papier de découverte dans
Astrophysical Journal Letters du 1er novembre. "Nous savons maintenant
que les trous noirs que forment les étoiles mortes peuvent être
beaucoup plus massifs que nous le pensions."




Vue d'artiste du trou noir stellaire massif IC 10 X-1 (en haut à gauche)
engloutissant une partie de la matière de son étoile compagnon (en bas à droite). Les deux objets gravitent autour de leur centre de gravité commun en 34.4 heures.

Le trou noir est localisé dans la galaxie naine voisine IC 10, à 1.8 million d'années-lumière de la Terre dans la constellation de Cassiopée (Cassiopeia). L'équipe de Prestwich a pu mesurer la masse du trou noir parce qu'elle a un compagnon: une étoile chaude hautement évoluée. L'étoile éjecte du gaz sous forme de vent. Une partie de ce matériel se développe en spirales vers le trou noir, se réchauffe, et dégage de puissants rayons X avant de dépasser le point de non retour.

En Novembre 2006, Prestwich et ses collègues ont observé la galaxie naine avec l'observatoire de rayons X Chandra. Le groupe a découvert que la source de rayons X la plus lumineuse de la galaxie, IC 10 X-1, manifeste des changements nets dans l'éclat de rayons X. Un tel comportement suggère une étoile passant périodiquement devant un trou noir compagnon, bloquant les rayons X, créant une éclipse. Fin Novembre, le satellite Swift a confirmé les éclipses et a révélé des détails au sujet de l'orbite de l'étoile. L'étoile dans IC 10 X-1 semble orbiter dans un plan qui se trouve presque de profil vu de la Terre, aussi une application simple des lois de Kepler montre que le trou noir compagnon a une masse d'au moins 24 Soleils.

Il reste quelques incertitudes dans l'estimation de la masse du trou noir, mais comme le note Prestwich, "Les futures observations optiques fourniront un résultat final. Toutes les améliorations dans la mesure de IC 10 X-1 sont susceptibles d'augmenter la masse du trou noir plutôt que de la réduire."

La grande masse du trou noir est surprenante parce que les étoiles massives produisent des vents puissants qui emportent beaucoup de la matière du soleil en gaz avant que les étoiles n'explosent. Les calculs suggèrent que les étoiles massives dans notre galaxie laissent derrière elles des trous noirs pas plus lourds qu'environ 15 Soleils.

Le trou noir IC 10 X-1 a augmenté sa masse depuis sa naissance en engloutissant le gaz de son étoile compagnon, mais le rythme est si lent que le trou noir n'aurait pas gagné plus de 1 ou 2 masses solaires. "Ce trou noir est né obèse, il n'a pas grossi" commente l'astrophysicien Richard Mushotzky (Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.), lequel n'est pas membre de l'équipe de découverte.

L'étoile d'origine a probablement commencé sa vie avec 60 masses solaires ou plus. Comme sa galaxie hôte, elle était probablement déficiente en éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium. Pour les étoiles massives lumineuses contenant une fraction élevée d'éléments lourds, les électrons supplémentaires des éléments tels que le carbone et l'oxygène "ressentent" la pression extérieure de la lumière et sont plus susceptibles d'être emportés dans les vents stellaires. Mais avec sa fraction basse d'éléments lourds, l'étoile d'origine de IC 10 X-1 a perdu comparativement peu de masse avant d'exploser, aussi elle pouvait engendrer un trou noir plus lourd.

Un trou noir stellaire massif dans une galaxie proche:

Des astronomes ont découvert un trou noir stellaire exceptionnellement massif gravitant autour d'une énorme étoile compagnon dans la galaxie M33, voisine de 3 millions d'années-lumière de la Voie Lactée.




L'étoile compagnon géante est environ 70 fois plus massive que le Soleil et les deux objets gravitent l'un autour de l'autre en trois jours et demi. En combinant des données de l'observatoire spatial à rayons X Chandra et du télescope Gemini, à Hawaii, la masse du trou noir, connu sous le nom de M33 X-7, a été estimée à 15,7 fois celle du Soleil. Ceci fait de M33 X-7 le trou noir stellaire (trou noir dû à l'effondrement d'une étoile) le plus massif connu. Il existe bien entendu des trous noirs bien plus massifs au centre des galaxies, mais celui-ci est le tenant du titre pour ce type de trou noir.

Les propriétés du système binaire M33 X-7, un trou noir en orbite proche autour d'une étoile massive, sont difficilement explicables suivant les modèles standard d'évolution des étoiles massives. L'étoile à l'origine du trou noir devait avoir une masse plus grande que celle de son étoile compagnon pour s'être effondrée avant elle et son rayon devait dépasser la distance séparant actuellement l'étoile restante et le trou noir. Le système double devait être extrêmement resserré au point de partager la même atmosphère externe. Ce phénomène résultant normalement en une perte énorme de matière par le système, l'étoile parente du trou noir n'aurait pas dû pouvoir générer un trou noir de près de 16 fois la masse du Soleil.



Vue d'artiste du système M33 X-7
La matière de la gigantesque étoile bleue compagnon est attirée vers le trou noir.
Cette matière forme un disque (orange) autour du trou noir,
alimenté par les vents stellaires éjectés par l'étoile. Ces vents sont perturbés par le trou noir,
et provoquent des turbulences et des vagues au delà du disque.


_________________


Que nos planètes prospèrent !!!
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur http://poseidonia.forumpro.fr
 
Trou noir stellaire
Revenir en haut 
Page 1 sur 1
 Sujets similaires
-
» le trou noir de l'enfer
» Simulation Trou noir ! [11/09 -> 18/09]
» Abracoudabra *fait apparaitre un troue noir*
» Liste des Cartes Interdites maj by nono (01/09/09)
» STOP LES BANS INUTILES !!!!!

Permission de ce forum:Vous ne pouvez pas répondre aux sujets dans ce forum
Le mont Olympe :: ESPACE PEDAGOGIQUE :: ESPACE CELESTE :: Trou noir-
Sauter vers: