Stephen Hawking, James Hartle et Alexei Starobinski ne sont plus parmi nous, pas plus que John Wheeler, mais d’autres grands pionniers de la théorie des trous noirs si ! Comme Roger Penrose et Kip Thorne. On dit souvent que ce sont les travaux de Robert Oppenheimer qui ont posé les socles de la théorie des trous noirs, mais on peut remonter aux travaux de Subrahmanyan Chandrasekhar qui fut le premier à comprendre qu’au-delà d’une certaine masse, une étoile ayant épuisé son carburant thermonucléaire doit s’effondrer gravitationnellement en donnant ce que nous appelons maintenant un trou noir.
De nos jours, la fascination pour ces astres compacts qui déforment le temps et l’espace, qui contiennent encore bien des mystères et sont peut-être parfois des portes vers des univers parallèles, a été alimentée notamment par Interstellar et l’image du trou noir M87* révélé par la collaboration de l’Télescope Horizon d’événement. De nombreuses personnes ont donc sans doute envie de prendre part à l’une des plus grandes aventures entreprises par la noosphère du géochimiste Vladimir Vernadsky et du géologue et paléontologue Pierre Teilhard de Chardin, l’esprit collectif en quelque sorte des Un homme sage et aider à découvrir les mystères des trous noirs. Mais elles pensent sans doute aussi que c’est une possibilité réservée aux astrophysiciens.
Cependant, comme le prophétisait dès les années 1960 Arthur Clarke, lors d’une émission de la BBC les progrès des télécommunications et de l’informatique ont non seulement aidé cette noosphère à développer une conscience et une culture planétaires, mais l’essor depuis plus de 30 ans d’Internet permet aussi à quiconque possède un ordinateur d’aider la communauté scientifique à faire des découvertes, sans posséder de formation scientifique. Il était déjà possible d’aider les astrophysiciens à débusquer des trous noirs supermassifs au cœur des grandes galaxies en se connectant en ligne à Radio Galaxie Zoo dans le cadre du célèbre Zoounivers. Ce portail de science citoyenne bien connu est une extension du projet original Zoo Galactique qui invitait les internautes à classer les galaxies.
Depuis quelque temps, ce sont les trous noirs stellaires qu’il est possible à tout un chacun de chasser dans la Voie lactée avec un autre avatar de Zoounivers : Chasseurs de trous noirs.
Subrahmanyan Chandrasekhar et les trous noirs. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © OpenLearn de l’Université Ouverte
Des trous noirs stellaires errants ou isolés
De quoi s’agit-il ?
Nous savons que la majorité des étoiles de la Voie lactée sont des étoiles doubles avec souvent, au moins, une étoile massive qui finira sa courte vie en supernova. Si l’une de ces étoiles est particulièrement massive, elle laissera avec plus de probabilités comme cadavre stellaire un trou noir à la place d’une étoile à neutrons.
Il se peut que l’explosion résultante disloque le système binaire, conduisant à un trou noir stellaire errant. Il se peut aussi que les orbites soient modifiées ou telles que le trou noir, bien que toujours gravitationnellement lié à l’autre étoile encore sur la fameuse séquence principale, soit trop loin pour arracher de la matière à l’étoile compagne.
Dans ce cas, il ne se forme pas un disque d’accrétion autour du trou noir où des spires de matière, en quelque sorte, s’échauffent au point de rayonner dans le domaine X au fur et à mesure que ces spires frottent les unes sur les autres (on parle de frottement visqueux pour les écoulements de gaz impliqués) en faisant tomber la matière en direction de l’horizon des événements du trou noir, cette membrane fictive sous laquelle toute matière tombée est piégée sans espoir selon la théorie de la relativité générale, car il lui faudrait dépasser la vitesse de la lumière pour sortir de la bulle définie par l’horizon.
Un trou noir errant ou sans disque d’accrétion semblerait destiner à échapper aux yeux de la noosphère à tout jamais et de tous les chasseurs (les chasseurs, en anglais) de trous noirs.
Cette animation illustre le concept de microlentille gravitationnelle avec un trou noir. Lorsque le trou noir semble passer presque devant une étoile d’arrière-plan, les rayons lumineux de l’étoile source se courbent en raison de l’espace-temps déformé autour du trou noir de premier plan. Cela devient une loupe virtuelle, amplifiant la luminosité de l’étoile lointaine en arrière-plan. Contrairement au cas où une étoile ou une planète est l’objet lentille, les trous noirs déforment tellement l’espace-temps que cela modifie sensiblement la position apparente de l’étoile lointaine dans le ciel. © Nasa
Des trous noirs en transit avec effet de microlentille gravitationnelle
Mais ce n’est pas vrai.
En effet, bien que l’événement soit rare à surprendre et qu’il exige de surveiller longtemps une région du ciel la plus vaste possible, il se peut que par rapport à un observateur, un trou noir de ce genre transite devant une étoile. Il se produit alors du fait du fort champ de gravitation du trou noir une déviation des rayons lumineux, comme le ferait une lentille.
L’étoile subissant un transit devient donc transitoirement plus lumineuse, sa courbe d’intensité lumineuse comporte alors un pic et c’est ce pic produit par ce que l’on appelle un effet de microlentille gravitationnelle que les chercheurs Matt Middleton et Adam McMaster de l’Université de Southampton, et leur collègue Dr Hugh Dickinson de l’Open University (une université publique et ouverte située au Royaume-Uni et fondée en 1969) proposent aux internautes de chasser dans les courbes de lumière enregistrées dans des campagnes de recherche, qui au départ sont destinées à découvrir des transits planétaires.
Ainsi, pendant quelque temps, le site des chasseurs de trous noirs vous proposait de fouiller dans les données de SuperWASP (Recherche de planètes grand angle« recherche à angle large de planètes »), un projet de recherche d’exoplanètes qui s’est déroulé de 2004 à 2016 avec des télescopes au sol sur les sites de deux observatoires : l’observatoire du Roque de los Muchachos et l’observatoire astronomique sud-africain.
Mais aujourd’hui, ce sont des données du Satellite d’étude des exoplanètes en transit (Tess), désormais célèbre chasseur d’exoplanètes, qui peuvent être utilisées.
Malgré les progrès de l’IA, ce sont encore des Un homme sage qui peuvent le plus efficacement chasser les effets de microlentilles dans les courbes de lumière. Aussi, pendant que c’est encore le cas, n’hésitez pas à vous transformer en Chasseur de trous noirs en suivant les instructions qui sont faciles à mettre en pratique!
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