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Cartographier les plus grands trous noirs existants
Les trous noirs font partie des objets les plus violents de l’univers. Ils résultent de la mort d’étoiles massives. Lorsqu’une étoile atteint la fin de sa vie, elle s’effondre sous l’effet de sa propre gravité, provoquant une explosion de supernova.
Le noyau de l’étoile continue de s’effondrer, devenant plus lourd et plus dense jusqu’à ce qu’il ne reste plus que UnicitéUn point infiniment petit d’une densité infinie – un trou noir.
Il existe de nombreux types de trous noirs, selon l’étoile dont ils sont issus.
- Trous noirs stellaires Les étoiles naissent à la suite de la mort d’étoiles massives et leurs masses varient de 3 à 100 masses solaires, soit la masse du Soleil (environ 1,99 x 10).30 kilogrammes).
- Trous noirs intermédiaires (IMBH) Ces étoiles ne sont pas encore bien comprises. On pense que leur formation est le résultat de la fusion de trous noirs stellaires. Sa masse varie de 100 à 1 000 masses solaires.
- Trous noirs supermassifs Ces galaxies se trouvent au centre de presque toutes les galaxies et leurs masses varient de millions à milliards de masses solaires.
Explorons les sept plus grands trous noirs de l’univers, qui ont des propriétés différentes. Cette liste est basée sur leur masse (en termes de masse solaire).
Veuillez noter que toutes les masses sont approximatives.
1. Phénix A
Masse: 100 milliards de masses solaires
position: Groupe Phénix
L’amas Phoenix est une galaxie massive composée de milliers de galaxies liées gravitationnellement. Cela en fait l’un des plus grands groupes de galaxies que nous connaissons.
Au centre de cet amas se trouve la galaxie centrale Phoenix A, qui contient des noyaux galactiques actifs (AGN). Les trous noirs supermassifs alimentent les noyaux galactiques actifs et jouent un rôle crucial dans la formation et l’évolution des galaxies.
Le trou noir supermassif au centre de Phoenix A est vital pour l’activité des noyaux galactiques actifs. Selon les modèles théoriques, la masse du trou noir supermassif est de 100 milliards de masses solaires. Cela signifie qu’il s’agit peut-être du plus grand trou noir connu.
Sa circonférence est si grande qu’il faut 71 jours et 14 heures pour orbiter autour d’elle – si vous voyagez à la vitesse de la lumière !
Le diamètre de Schwarzschild de son horizon des événements est d’environ 590,5 milliards de kilomètres, ce qui est suffisamment massif pour éclipser l’ensemble de notre système solaire. Le diamètre de Schwarzschild est la limite théorique autour d’un trou noir non tournant duquel rien ne peut s’échapper.
2.IC 1101
Masse: 40 à 100 milliards de masses solaires
position: Amas de galaxies Abell 2029
La galaxie IC 1101 est une galaxie lenticulaire. Ces galaxies se situent entre spirale et elliptique en termes de forme. Elles ont une structure de disque similaire à celle des galaxies spirales, mais sont dépourvues de bras spiraux. Dans ces galaxies, il y a peu de formation d’étoiles en cours.
Au centre d’IC 1101 se trouve un trou noir dont la masse est estimée entre 40 et 100 masses solaires. Les estimations sont basées sur différents modèles théoriques et sur des résultats d’observation pertinents, c’est pourquoi la variance est si grande.
L’existence d’un trou noir est déduite des effets gravitationnels sur le gaz proche.
3. 618 tonnes
Masse: 40,7 milliards de masses solaires
position: Près de la constellation Saluki et de la constellation Corona
Les quasars sont une sous-classe de noyaux galactiques actifs. TON 618 est considéré comme un quasar ultralumineux, c’est-à-dire très brillant. Il est pertinent pour comprendre la formation et l’évolution des galaxies.
Au centre de TON 618 se trouve un trou noir supermassif d’une masse de 40,7 milliards de masses solaires. La masse du trou noir supermassif est estimée à partir de données d’observation sur les spectres d’émission des quasars, qui ressemblent à l’empreinte du pouce d’un quasar.
Sa luminosité est environ 140 000 milliards de fois supérieure à celle du Soleil. Grâce à sa luminosité, il fournit des informations cruciales sur le comportement du trou noir supermassif et de son disque d’accrétion, le disque rotatif de gaz et de poussières dans lequel il tombe.
Le quasar TON 618 contient également une grande quantité d’hydrogène neutre, l’élément le plus abondant dans l’univers. Il constitue l’élément de base à partir duquel ces structures sont construites. C’est donc d’une grande importance pour les scientifiques.
4. T5 0014+81
Masse: 40 milliards de masses solaires
position: Près de la constellation de Céphée
La galaxie hôte est un FSRQ (Flat Spectrum Radio Quasar), une galaxie elliptique géante à luminosité intense. Comme TON 618, il contient également un noyau galactique actif et un trou noir supermassif au centre.
En raison de sa luminosité élevée, la masse du trou noir supermassif a été estimée à l’aide des spectres d’émission de la galaxie hôte. Sa masse est de 40 milliards de masses solaires, soit l’équivalent de quatre Grands Nuages de Magellan (les galaxies satellites les plus grandes et les plus massives en orbite autour de la Voie Lactée).
Le trou noir supermassif de Schwarzschild a un diamètre de 240 milliards de kilomètres, soit la moitié du diamètre du trou noir supermassif de la galaxie Phoenix A.
Selon les modèles d’évolution, la galaxie hôte s’est formée au début de l’univers environ 1,6 milliard d’années après le Big Bang et survivra encore 1,3 × 10 ans.99 Années!
5. Vaccin Abell 1201 BCG
Masse: 32,7 milliards de masses solaires
position: Groupe galaxie Abell 1201
Abell 1201 BCG, ou galaxie la plus brillante de l’amas, est la galaxie la plus brillante de l’amas près du centre. La galaxie héberge un trou noir supermassif d’une masse de 32,7 milliards de masses solaires, selon Etude 2023.
En raison de sa taille massive et de son influence gravitationnelle, le trou noir agit comme une lentille gravitationnelle, courbant le trajet de la lumière provenant d’une galaxie plus lointaine située derrière lui.
Cet effet de courbure crée une distorsion visible de la forme de l’image de la galaxie d’arrière-plan, utilisée pour estimer la masse du trou noir supermassif.
La distribution de la matière noire affecte également la lentille gravitationnelle. Cette galaxie est donc un candidat important pour l’étude des propriétés de la matière noire.
6. NGC 4889
Masse: 21 milliards de masses solaires
position: Groupe Coma Nord
Au nord de l’amas de Coma se trouve la galaxie hôte (NGC 4889), une galaxie elliptique géante qui abrite un trou noir supermassif. Selon les modèles théoriques, la masse du trou noir supermassif se situe entre 6 et 37 milliards de masses solaires. La meilleure estimation est d’environ 21 milliards de masses solaires.
Le trou noir supermassif est actuellement stationnaire, n’accumulant aucune matière et n’émettant aucun rayonnement. Cela rend la mesure de sa masse plus difficile. Cependant, compte tenu de leur état, il est intrigant de comprendre comment les trous noirs massifs évoluent en quasars actifs.
Ces trous noirs massifs influencent également la dynamique et l’évolution de la galaxie et de ses environs.
7. Messier 87
Masse: 6,5 milliards de masses solaires
position: Vierge
Messier 87 ou M87, comme NGC 4889, est une galaxie elliptique géante située dans la constellation de la Vierge. Il héberge en son centre le seul trou noir géant jamais observé.
En 2019, la toute première image de celui-ci a été publiée à l’aide des données collectées par le Event Horizon Telescope (EHT). Les mêmes données ont également été utilisées pour estimer sa masse à 6,5 milliards de masses solaires.
Le trou noir supermassif au centre de la galaxie est le principal composant du noyau galactique actif trouvé dans la galaxie. Il est entouré d’un disque rotatif de gaz ionisé, perpendiculaire au jet relativiste, un étroit flux de plasma émis près du centre.
Le jet relativiste lui-même s’étend sur 5 000 années-lumière. Il s’agit de la distance entre la Terre et le centre du complexe du nuage moléculaire d’Orion, une région de formation d’étoiles proche.
La proximité de la galaxie M87 et une vue dégagée sur le trou noir supermassif sont essentielles pour étudier la dynamique et l’évolution du trou noir. De plus, la galaxie contient des noyaux galactiques actifs, ce qui rend intéressante l’étude de l’évolution des galaxies.
Le milieu interstellaire entourant la galaxie est riche en éléments provenant d’étoiles en évolution. Selon les données d’observation, sa structure externe est formée par son interaction avec les galaxies voisines.
Limite théorique
Une chose que vous avez peut-être remarquée dans cette liste est qu’à l’exception du trou noir supermassif de Phoenix A, tous les trous noirs ont une masse inférieure à 100 milliards de masses solaires, et il y a une raison à cela.
Il existe une limite supérieure théorique à la masse qu’un trou noir peut avoir, basée sur les effets des radiations, qui peuvent ralentir la croissance des trous noirs et la formation d’étoiles dans un environnement de disque d’accrétion, qui régule également la croissance des trous noirs.
Selon les modèles théoriques, le maximum atteint 270 milliards de masses solaires, en fonction de l’âge de l’univers et de la quantité de matière qu’il contient.
Cela met en évidence la dynamique complexe de la formation et de l’évolution des trous noirs et combien il est difficile d’estimer leur masse dans des environnements denses et complexes tels que les amas de galaxies.
À propos de l’éditeur
Tejasree Gururaj Tikhasri est une écrivaine et conférencière scientifique aux multiples talents, qui met à profit l’expertise de sa maîtrise en physique pour rendre la science accessible à tous. Pendant son temps libre, elle aime passer du temps de qualité avec ses chats, regarder des émissions de télévision et se ressourcer avec des siestes.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
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Le chef de l’Agence spatiale américaine veut parler avec la Chine des débris spatiaux
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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