Nos amis anglo saxonsm’envoient d’excellents articlesde suivi et de synthèse des derniers résultats parus en revues scientifiques agréées ! Voici ce que j’ai choisi et que je vous proposepour la 3 ème semaine de janvier : la traduction est miennebien entendu : je dois entretenir mon américain sinon il rouille !
Titre : Les trous noirs super massifs« primitifs » pourraient-ils grandir tout seuls ?…..19 janvier 2012 ;3 commentaires
Un gaz froid peut –il créer des quasars tôt?
Les astronomes savent que les trous noirs super massifs au centre des galaxies existaient déjà dans l'Univers primitif, mais savoir comment ces objets ont réussi à accumuler une importance telle dans un court laps de temps cosmologiquereste un mystère. Actuellement, une équipe de chercheurs en Allemagne et aux Etats-Unis ont utilisé une simulation gigantesque par ordinateur pour montrer que des flux précoces de gaz froid venus de l'extérieur d’une galaxie primitive auraient pu nourrir son trou noir central assez vite pour permettre au trou de croître rapidement.
Les trous noirs super massifs sont de vrais fours dans les centres des galaxies. Ils aspirent de grandes quantités de matière - ce qui libère l'énergienécessaire à allumer la lueur dugaz qui les entoure . Les astronomes appellent quasars ces centres lumineux galactiques, et le télescope infrarouge duSuivi profond du ciel profond (UKIDSS) ( GB) adétecté la lumière d'un quasar qui avaitété émise peu après 800 millions d'années après le Big Bang. Ce quasar ainsi que plusieurs autres captés par le Sloan Digital Sky Survey sont considérablement plus brillants que prévu. En effet, ils émettenttellement delumièreque les trous noirs deleurs centres doivent avoir été énormes, au moins un milliard de fois la masse du Soleil.
En supposant qu’ un trou noir super massif commence sa vie comme un trou noir relativement petit né du cœur effondré d'une supernova massive, Volker Springel de l'Institut des études théoriques de Heidelberg en Allemagnepense qu'il aurait eu besoin d'avoir été nourri à son taux maximal dès sa naissance pour pouvoiratteindre un milliard de masses solaires à l’heure actuelle . «Ça semble possible, mais c'est un peu artificiel», dit-il. Car c’est parce que la vitesse à laquelle un trou noir accumule de la matière est proportionnelle à sa masse que de petits trous noirsne peuvent se développer que très lentement
Un mode d’effondrement direct
Une autre explication serait qu'une très grande quantité de gaz –d’ environ 100 000 masses solaires - se soit peut-être effondré directement dans le trou noir. Et, Springel et ses collègues - y compris le chef d'équipe Tiziana Di Matteo à la Carnegie Mellon University aux États-Unis - ont utilisé une simulation par ordinateur pour montrer que ce scénario était possible.
L'équipe a modélisé l'univers primitif sous la forme d’une « boîte virtuelle »vieille de seulement 2,4 milliards d'années-lumière de côté - un volume qui représenteà peu près 1% de l'univers visible d’aujourd'hui. Cette taille de la simulation a été choisie afin d'augmenter les chances que des quasars extrêmement massifs émergeraient à partir du modèle. A l'intérieur du boîtier , le gaz et la matière noire , une forme de matière qui n’ interagit que par le biais de la seule gravité, ont été représentés par 65,5 milliards de particules.
«C'est une réussiteremarquable d’avoir été capable de simuler un tel volume énorme de l'espaceavecla précision nécessaire pour pouvoir dire quelque chose sur un trou noir unique », explique Daniel Mortlock, de l'Imperial College de Londres. Il fallait concilierune résolution de l'étude assez finepour suivredes trous noirs individuels, et la laisser assez grossière et large pour rendre la simulation réalisable. En conséquence, chaque "paquet individuel de gaz " pesait la masse de 57 millions de soleils, tandis que la matière sombre pesait 280 millions de masses solaires par paquet de particules.
Une simulation de milliards d'années
La simulation acouvertun laps de temps partant de 10 millions d'années après le Big Bang jusqu’à une époque d’ environ 1,3 milliards d'années après . Au fil du temps, la gravité conduit lesparticules à s'agglomérer progressivement. Quand une telle « congrégation » de particules de gaz atteintla densité associée à la formation d’untrou noir, le programme introduit un paquet de particules de 100 000 masses solaires dans le milieu de la » touffe » censéereprésenter un trou noir. Cette sorte de «semence» pourrait alors permettre de commencer l’ accrétion des particules de gaz en fonction d'un modèle choisi pour la croissance d’un trou noir.
En procédant ainsi, on voit qu’après 800 millions d'années, un trou noir aurait atteint 3 milliards de masses solaires, tandis que neuf autres auraient été près de la barre du milliard de masses solaires. Pour savoir comment ils grandissaient, l'équipe a zoomédessus,en estimant que celles qui poussaient le plus rapidementsemblaient être alimentés par des « ruisseaux » denses de gaz. Cette image appuie l'idée d’un"flux de gaz froid" pénétrant directement dans le trou noir sans échauffement par des interactions avec le gaz chaud présent déjà dans le voisinage. Bien que les fusions ( coalescences) de trous noirs individuels ont déjà été proposés comme une voie possible de formationdes trous noirs super massifs, les trous noirs fusionnésne semblentêtre pas parmi les plus im portants dans la simulation.
«[Cettesimulation] est la première à estimer quantitativement comment les flux de gaz froid peuvent déposer de grandes quantités de produits frais comme « carburant »au centre des galaxies, et peut-être nourrir les trous noirs super massifs, même en l'absence decoalescences », explique Lucio Mayer de l'Université de Zürich , en Suisse. "Toutefois, la résolution de telles simulations reste encore trop faible pour déterminer si ce gaz serait capable d’ alimenter directement le trou noir central." Cet auteur soupçonne que ce serait plusvraisemblable quel’alimentation s'établissed’abord par accrétion sur le disque de gaz autour du trou noir, elle le nourrirait plus lentement, mais ce comportement détaillé devrait être explorée avec une résolution supérieure des simulations.
Cette recherche est rapportée dans The Astrophysical Journal
A propos de l'auteur Kate McAlpine est un écrivain de science basée au Royaume-Uni
Je ne vous ai pas traduit les commentaires parce qu’ ils ne me semblent pas essentiels.ce mode de formation précoce directe de trous noirs centro galactiques par des digestion directe de paquets de gaz me semblediffèrent des autres modèles
JE VOUS LAISSE LES AUTRES TITRES EN ANGLAIS COMME D’HABITUDE
science
Report says journals remain "the gold standard" for disseminating results
Plasmonic metamaterials could make 'gecko toes'
Simulation reveals surprising attraction
Isotopic purity boosts graphene's heat conduction
2 comments
Pure carbon-12 is a better conductor
Neutrons revive Heisenberg's first take on uncertainty
7 comments
Experiment quantifies error and disturbance
Early supermassive black holes could grow it alone
3 comments
Simulation shows cold gas boosts growth