Astronomie

Pourquoi l'équipe du télescope Event Horizon n'a-t-elle pas mentionné Sagittarius A* ?

Pourquoi l'équipe du télescope Event Horizon n'a-t-elle pas mentionné Sagittarius A* ?

Lors de la conférence de presse de ce matin, l'équipe du télescope Event Horizon n'a pas beaucoup parlé du Sagittaire A*, qui était la cible que beaucoup d'entre nous attendaient.

Y a-t-il une explication quelque part pour cette omission?


Il y a eu une mention du Sagittaire A* pendant la partie Q+R de la conférence de presse ; l'équipe a indiqué qu'elle espérait produire une image dans le futur (bien qu'elle ait pris soin de ne faire aucune promesse et qu'elle ne présume pas qu'elle réussira).

Cela dit, je ne suis pas totalement surpris que nous ayons fini par voir M87, plutôt que Sgr A *, pour quelques raisons que l'équipe mentionne dans son premier article :

  • Comme l'a dit Glorfindel, l'horizon des événements de Sgr A* est beaucoup plus petit, ce qui signifie que la matière en orbite autour du trou noir a une période orbitale plus courte. Cela contribue à la variabilité sur l'échelle de temps des minutes. Les observations de M87 ont eu lieu au cours d'une semaine - à peu près l'échelle de temps sur laquelle cet objectif varie, ce qui signifie que la source ne devrait pas changer de manière significative au cours de cette période.
  • Deuxièmement - et c'est la raison pour laquelle j'ai vu plus souvent cité - Sgr A* se trouve au centre de notre galaxie, et donc d'épais nuages ​​de gaz et de poussière se trouvent entre lui et nous. Il en résulte une dispersion, ce qui est un problème. Il existe des moyens d'atténuer cela, bien sûr, et l'équipe a passé beaucoup de temps là-dessus, mais il est plus simple de simplement regarder le trou noir qui n'a pas ce problème en premier lieu. C'est pourquoi le trou noir de M87 est une cible attrayante.

Ni l'un ni l'autre ne sont des obstacles impossibles à surmonter, mais ce sont certainement des difficultés très réelles qui ne peuvent être ignorées.


J'ai trouvé une explication en néerlandais ici par Heino Falcke, l'un des fondateurs d'EHT. Traduction:

Difficile à photographier

Il était plus facile de prendre une photo de M87. « Il est très difficile de photographier le trou noir de notre Voie lactée, car la matière qui l'entoure se déplace très rapidement : le vortex tourne autour de son axe en 20 minutes. Comparez-le à un tout-petit qui doit rester assis immobile pendant des heures pour être photographié : ce n'est pas possible. Avec M87, l'affaire tourne autour du trou en deux jours, donc c'est plus facile à photographier », explique Falcke.


(Le texte original est le suivant :)

Dernières photos

Het lukte het beste om een ​​foto te maken van M87. "Het is heel lastig om het zwarte gat in onze Melkweg op de foto te zetten, doordat de materie daaromheen heel snel beweegt: de draaikolk draait in 20 minuten om zijn as. Vergelijk het met een kleuter die urenzitten stil opom moet . te gaan: dat gaat niet. Bij M87 draait de materie in twee dagen om het gat heen, dus dat is makkelijker te fotograferen", zegt Falcke.


ASTRONOMIE : AMÉRIQUES-NASA USA – Pourquoi les scientifiques n'ont-ils pas photographié le trou noir au centre de la Voie lactée ?

Après des années de travail et beaucoup de battage médiatique, les chercheurs travaillant avec le projet Event Horizon Telescope ont finalement dévoilé la toute première image jamais capturée d'un véritable trou noir cette semaine. L'image relativement basse résolution était néanmoins fantastique, et le fait que les scientifiques aient pu capturer une image du trou noir à une distance d'environ 55 millions d'années-lumière est absolument ahurissant.

Mais attendez, nous vivons dans la galaxie de la Voie lactée, et au centre de celle-ci se trouve ce que les scientifiques pensent être un trou noir supermassif appelé Sagittaire A *. Notre galaxie n'a qu'environ 150 000 à 200 000 années-lumière de diamètre, alors n'aurait-il pas été beaucoup plus facile de simplement photographier notre propre trou noir à la place ?

ADS par Cloud 9 :
.
– RESERVE D'ESPACE POUR VOTRE PUBLICITE –
.

C'est une question que j'ai vue plusieurs fois sur les réseaux sociaux depuis que la première photo de trou noir a commencé à circuler, et c'est une bonne question. Il serait logique de prendre une photo du trou noir le plus proche de la Terre, surtout si nous voulons le voir en détail. Malheureusement, la Terre - et la grande majorité des planètes de la galaxie - ne sont tout simplement pas dans la bonne position pour voir le trou noir de notre galaxie avec la technologie optique.

La Voie lactée est une galaxie spirale avec de longs bras remplis de centaines de milliards d'étoiles, et elle est disposée comme un disque plat. Si vous deviez regarder la galaxie entière de face, vous verriez rapidement notre dilemme :

Le point étiqueté "Soleil" est l'endroit où notre système solaire réside dans la galaxie, chevauchant le bord de l'un des longs bras incurvés de la Voie lactée. De notre point de vue, regarder dans la direction du centre de la galaxie ressemble à ceci :

Essayer de voir le trou noir de notre galaxie, c'est comme essayer de voir le centre d'une vaste forêt tout en se tenant le long de sa lisière. Il y a tout simplement trop de choses sur le chemin, y compris des étoiles, des planètes, du gaz et de la poussière. Pour avoir le moindre espoir de voir notre propre trou noir, il faudrait envoyer un vaisseau spatial à des dizaines, voire des centaines de milliers d'années-lumière, lui permettant de voir la Voie lactée de face plutôt que de côté, du moins lorsqu'on parle de la spectre optique.

Les radiotélescopes sont capables de couper à travers une grande partie des débris nuageux et de la lumière qui obscurcit notre vue. Un réseau de tels télescopes, répartis dans le monde entier, est exactement ce qu'est le télescope Event Horizon, permettant d'apercevoir le Sagittaire A *, mais le trou noir doit d'abord coopérer.

Le trou noir de la Voie lactée est beaucoup plus difficile à capturer en images en raison de l'ampleur des changements de son signal et de la rapidité avec laquelle ces changements se produisent. Les chercheurs du projet EHT espèrent toujours capturer une image appropriée du Sagittaire A*, mais ils n'en sont pas encore là.

Ainsi, l'équipe EHT a fait la prochaine meilleure chose. M87, le trou noir supermassif au centre de la galaxie Messier 87, s'est avéré être le premier candidat idéal pour l'observation en raison de sa taille et de sa consistance énormes. Cela a encore pris de nombreuses années et a nécessité la collecte d'une incroyable richesse de données, mais nous avons enfin notre toute première image d'un véritable trou noir.


Mdjyft

Quand dois-je acheter une Clipper Card après avoir pris l'avion pour OAK ?

Pourquoi l'équipe du télescope Event Horizon n'a-t-elle pas mentionné Sagittarius A* ?

Pouvez-vous compresser du métal et quelles en seraient les conséquences ?

Comment enregistrer sous dans une destination personnalisée sur macOS ?

Pourquoi entendons-nous autant parler de la décision de l'administration Trump d'imposer puis de supprimer les tarifs ?

Un voleur peut-il utiliser une attaque sournoise avec des armes qui ont la propriété de lancer même si elles ne sont pas lancées ?

Le voyage dans le temps modifie l'histoire mais les gens continuent de dire que rien n'a changé

Pourquoi la longueur maximale du mot de passe root OpenWrt’s est-elle de 8 caractères ?

Sortir le message d'Arecibo

Que signifiait « aligner » une radio ?

Pourquoi le train avant du Constellation est-il si long ?

Que veut dire Linus Torvalds quand il dit que Git ne suit "jamais" un fichier ?

Combat au tour par tour Pokemon (Python)

1h d'entretien de candidature skype tenure track

Que signifie ひと匙 dans ce manga et a-t-il été utilisé familièrement ?

Quelle est l'accessibilité des variables de contexte « Privé » d'un package ?

La différence entre les marques de dialogue

Existe-t-il des triangles de Pythagore incongrus de même périmètre et de même aire ?

Si un druide voit le cadavre d'un animal, peut-il se transformer sauvagement en cet animal ?

L'Écosse a-t-elle dépensé 250 000 $ pour le slogan « Welcome to Scotland » ?

Pourquoi M87 a-t-il été ciblé pour le télescope Event Horizon au lieu de Sagittarius A* ?

Cette application Icon Browser est-elle sûre/légale ?

Multiplier deux polynômes entiers

Est-il possible de planifier l'exécution d'une commande anacron sur une seule ligne au lieu de rechercher un fichier ?

Partout sur internet des articles ou tutoriels (dans la recherche de "planifier une commande anacron") je trouve un format tel que le suivant :

@daily 15 rsync.daily /bin/bash /home/steven/script/backuprsync.sh

Ensuite, je me demande s'il est possible de planifier une seule commande (ligne) (au lieu de sourcer un fichier entier) et quelle serait la forme de syntaxe correcte.

Partout sur internet des articles ou tutoriels (dans la recherche de "planifier une commande anacron") je trouve un format tel que le suivant :

@daily 15 rsync.daily /bin/bash /home/steven/script/backuprsync.sh

Ensuite, je me demande s'il est possible de planifier une seule commande (ligne) (au lieu de sourcer un fichier entier) et quelle serait la forme de syntaxe correcte.

Partout sur internet des articles ou tutoriels (dans la recherche de "planifier une commande anacron") je trouve un format tel que le suivant :

@daily 15 rsync.daily /bin/bash /home/steven/script/backuprsync.sh

Ensuite, je me demande s'il est possible de planifier une seule commande (ligne) (au lieu de sourcer un fichier entier) et quelle serait la forme de syntaxe correcte.

Partout sur internet des articles ou tutoriels (dans la recherche de "planifier une commande anacron") je trouve un format tel que le suivant :

@daily 15 rsync.daily /bin/bash /home/steven/script/backuprsync.sh

Ensuite, je me demande s'il est possible de planifier une seule commande (ligne) (au lieu de sourcer un fichier entier) et quelle serait la forme de syntaxe correcte.


La percée scientifique de l'année en 2019 nous montrera l'horizon des événements d'un trou noir

Avec chaque année qui passe, la quantité totale de connaissances que l'humanité accumule ne fait que grandir et grandir. Début 2015, l'humanité n'avait jamais détecté d'onde gravitationnelle à l'heure actuelle, nous en avons détecté 11, et nous nous attendons à en trouver peut-être des centaines d'autres en 2019. Au début des années 1990, nous ne savions pas s'il y avait des planètes en dehors de notre propre système solaire aujourd'hui, nous en avons des milliers, dont certains sont presque assez bons pour être considérés comme semblables à la Terre.

Nous avons trouvé toutes les particules dans le modèle standard, nous avons découvert que l'Univers est non seulement en expansion, mais en accélération, nous avons déterminé le nombre de galaxies dans l'Univers. Mais l'année prochaine, quelque chose de nouveau et d'inédit va se produire : nous allons imager pour la première fois l'horizon des événements d'un trou noir. Les données sont déjà en main, le reste n'est qu'une question de temps.

Les trous noirs sont des objets assez faciles à détecter, une fois que vous savez ce que vous cherchez. Cela peut sembler contre-intuitif, car ils n'émettent aucune lumière, mais ils ont trois signatures infaillibles qui nous permettent de savoir qu'ils sont là.

  1. Les trous noirs créent une énorme quantité de gravité - une distorsion/courbure de l'espace - dans un très petit volume d'espace. Si nous pouvons observer les effets gravitationnels d'une grande masse compacte, nous pouvons déduire l'existence d'un trou noir et potentiellement mesurer sa masse.
  2. Les trous noirs affectent fortement l'environnement qui les entoure. Toute matière à proximité subira non seulement des forces de marée intenses, mais accélérera et se réchauffera, l'amenant à émettre un rayonnement provenant de l'extérieur de l'horizon des événements. Lorsque nous détectons ce rayonnement, nous pouvons reconstituer les propriétés de l'objet qui l'alimente, ce qui n'est souvent explicable que par un trou noir.
  3. Les trous noirs peuvent inspirer et fusionner, les obligeant à émettre des ondes gravitationnelles détectables pendant une brève période de temps. Ceci n'est possible à détecter qu'avec la nouvelle science de l'astronomie des ondes gravitationnelles.

Le télescope Event Horizon, cependant, vise à aller plus loin que n'importe laquelle de ces méthodes. Au lieu de prendre des mesures qui nous permettent de déduire indirectement les propriétés d'un trou noir, il va droit au cœur du sujet et prévoit d'imager directement l'horizon des événements d'un trou noir.

La méthode pour le faire est simple et directe, mais n'a pas été possible d'un point de vue technologique jusqu'à très récemment. La raison en est une combinaison de deux facteurs importants qui vont normalement de pair en astronomie : la résolution et la collecte de lumière.

Parce que les trous noirs sont des objets si compacts, nous devons aller à une résolution extraordinairement élevée. Mais parce que nous ne cherchons pas la lumière elle-même, mais la absence de lumière, nous devons collecter de grandes quantités de lumière avec une extrême prudence pour déterminer où se trouve vraiment l'ombre de l'horizon des événements.

Classiquement, un télescope avec une meilleure résolution et un télescope avec un meilleur pouvoir de collecte de lumière devraient être le même télescope. La résolution de votre télescope est définie par le nombre de longueurs d'onde de lumière qui s'adaptent à la parabole de votre télescope, donc les télescopes plus grands ont une résolution plus élevée.

De même, la quantité de lumière que vous pouvez collecter est déterminée par la zone de votre télescope. Tous les photons qui frappent le télescope seront collectés, donc plus la zone de votre télescope est grande, plus vous avez de puissance de collecte de lumière.

La raison pour laquelle la technologie a été un facteur limitant est la résolution. La taille d'un trou noir est proportionnelle à sa masse, mais inversement proportionnelle à sa distance par rapport à nous. Pour voir le plus grand trou noir de notre point de vue – Sagittaire A*, celui au centre de la Voie lactée – nécessite un télescope approximativement de la taille de la planète Terre.

Évidemment, nous n'avons pas les ressources capables de construire un tel appareil ! Mais nous avons la meilleure chose suivante : la capacité de construire un réseau de télescopes. Lorsque vous disposez d'un réseau de télescopes, vous n'obtenez que la puissance de collecte de lumière des télescopes individuels additionnés. Mais la résolution, si elle est bien faite, vous permettra de voir des objets aussi fins que l'espacement entre les télescopes les plus éloignés.

En d'autres termes, la collecte de lumière est vraiment limitée par la taille du télescope. Mais la résolution, si nous utilisons la technique de l'interférométrie à longue base (ou sa cousine, l'interférométrie à très longue base), peut être considérablement améliorée en utilisant un réseau de télescopes avec une grande quantité d'espace entre eux.

Le télescope Event Horizon est un réseau de 15 à 20 télescopes situés sur de nombreux continents différents sur Terre, du pôle Sud à l'Europe, l'Amérique du Sud, l'Afrique, l'Amérique du Nord, l'Australie et un certain nombre d'îles de l'océan Pacifique. Au total, jusqu'à 12 000 kilomètres séparent les télescopes les plus éloignés du réseau.

Cela se traduit par une résolution aussi petite que 15 microsecondes d'arc (μas), ce qui correspond à la petite taille d'une mouche qui nous apparaîtrait ici sur Terre si elle était située à 400 000 kilomètres de distance : sur la Lune.

Il n'y a peut-être pas de mouches sur la Lune, bien sûr, mais il y a des trous noirs dans l'Univers avec des tailles angulaires supérieures à 15 as. Il y en a deux en fait : le Sagittaire A* au centre de la Voie lactée, et le trou noir au centre de M87. Le trou noir au centre de M87 est situé à environ 50-60 millions d'années-lumière, mais atteint plus de 6 milliards de masses solaires, ce qui le rend plus de 1 000 fois plus grand que le trou noir géant de notre galaxie.

Le télescope Event Horizon fonctionne en prenant cet énorme éventail de radiotélescopes et en observant ces trous noirs simultanément, ce qui nous permet de reconstruire une image ultra-haute résolution de tout ce que nous regardons, tant qu'il y a suffisamment de lumière collectée pour le voir . Ce concept a déjà été démontré avec une variété d'observatoires, tels que le grand télescope binoculaire, qui a réussi à imager des volcans en éruption sur la lune de Jupiter, Io, alors qu'il était éclipsé par une autre des lunes de Jupiter !

La clé pour faire fonctionner le télescope Event Horizon est donc de s'assurer que nous recueillons suffisamment de lumière pour voir l'ombre projetée par l'horizon des événements du trou noir, tout en imaginant avec succès la lumière venant d'autour et de derrière. Les trous noirs accélèrent la matière, rappelez-vous, et l'accélération des particules chargées crée à la fois des champs magnétiques et - si les particules chargées accélèrent en présence de champs magnétiques - l'émission de rayonnement.

Le pari le plus sûr est de regarder dans la portion radio du spectre, qui est la portion la plus basse énergie. Tous les trous noirs qui accélèrent la matière devraient émettre des ondes radio, et nous les avons vus à la fois depuis le centre de notre Voie lactée et depuis le centre de M87. La différence est qu'à ces nouvelles résolutions élevées, nous devrions être capables de repérer le « vide » où se trouve l'horizon des événements lui-même.

La révolution technologique qui doit permettre de construire ces images est ALMA* : l'Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array. Un incroyable réseau de 66 radiotélescopes, tous énormes eux-mêmes (voir ci-dessus), mesure cette lumière à grande longueur d'onde pour révéler des détails astronomiques comme jamais auparavant. ALMA nous a déjà montré des images des disques poussiéreux autour des étoiles nouvellement formées, avec des preuves de la formation de planètes naissantes (sous forme d'espaces annulaires dans le disque) se formant à l'intérieur. ALMA peut imager des galaxies ultra-distantes d'une manière supérieure à ce que même Hubble peut révéler, et a trouvé des signatures de gaz moléculaires et des rotations internes.

Mais peut-être que son plus grand cadeau scientifique sera toutes les informations qu'il recueillera de la lumière entourant ces trous noirs supermassifs. Écrire suffisamment (et les bons types de) données, assez rapidement, puis les rassembler avec suffisamment de puissance de calcul pour les analyser, n'est que maintenant, pour la première fois, possible.

Alors qu'est-ce que 2019 apportera, lorsque les 27 pétaoctets de données (de tous les différents observatoires observant ces trous noirs), ayant été rassemblés, seront entièrement analysés ? L'horizon des événements apparaîtra-t-il comme le prédit la Relativité Générale ? Il y a des choses incroyables à tester :

  • si le trou noir a la bonne taille comme prédit par la relativité générale,
  • si l'horizon des événements est circulaire (comme prévu), ou aplati ou allongé à la place,
  • si les émissions radio s'étendent plus loin que nous le pensions,
  • ou s'il y a d'autres écarts par rapport au comportement attendu.

Bien que l'équipe du télescope Event Horizon ait détecté une structure autour du trou noir au centre de notre galaxie, nous n'avons toujours pas d'image directe. Cela nécessite de comprendre notre atmosphère et les changements qui s'y produisent, de combiner les données et d'écrire de nouveaux algorithmes pour les co-traiter. C'est un travail en cours, mais le premier semestre 2019 est celui où les premières images finales devraient arriver. Certains d'entre nous espéraient les images cette année ou même l'année dernière, mais il est très important que nous prenions le temps et le soin de bien faire les choses.

Lorsque ces images arriveront enfin, il n'y aura plus aucun doute quant à l'existence des trous noirs et s'ils existent avec les propriétés prédites par la plus grande théorie d'Einstein. 2019 sera l'année de l'horizon des événements, et pour la première fois de toute l'histoire, nous saurons enfin, de façon concluante, à quoi ils ressemblent.

* — Divulgation complète : l'auteur sera diriger une visite à espace limité au Chili qui comprend une visite à ALMA, le réseau de télescopes qui a contribué à la collecte des données pour cette image, en novembre 2019. (Places encore disponibles.) Il n'a reçu aucune compensation extérieure pour cette pièce.


2 réponses 2

J'ai également été surpris lorsque j'ai entendu pour la première fois qu'ils essayaient d'imager le trou noir de M87.

La réponse courte est parce que c'est vraiment, vraiment grand. Il est 1500 fois plus gros (diamètre) que notre Sagittaire A*, et 2100 fois plus éloigné. Cela rend sa taille apparente à environ 70 % de celle de Sgr A*.

Une recherche rapide dans la liste des plus grands trous noirs de Wikipédia montre qu'il n'y a pas d'autres trous noirs avec une combinaison de taille et de proximité supérieure à ces deux.

Quelques autres candidats ne sont pas trop loin. Le trou noir d'Andromède est 50 fois plus grand que le nôtre, et à 100 fois la distance, il semblerait être la moitié de la taille de Sgr A*. La galaxie Sombrero est 380 fois plus éloignée que Sgr A* et possède un trou noir estimé à 1 milliard de masses solaires, soit 232 fois Sr A*, ce qui donne un diamètre angulaire d'environ 60% de Sgr A*.

Il semble y avoir de nombreuses autres considérations pour lesquelles les trous noirs ont été choisis, comme expliqué dans cette question similaire. À supposer, cela inclurait à quel point chaque trou noir est obscurci avec de la poussière/étoiles au premier plan, etc., à quel point les noyaux sont actifs (et donc brillants) et leur inclinaison par rapport à la terre affectant quels observatoires pourraient les observer à quels moments.

Edit : j'ai trouvé un autre candidat plausible. NGC_1600 se trouve à 200 M d'années-lumière avec un trou noir central estimé à 17 milliards de masses solaires. Cela le placerait à environ 40 % du diamètre apparent de Sgr A*.

Il y a quelques critères nécessaires pour voir un trou noir avec le télescope des horizons des événements. Ils sont, en importance :


La zone de la mort de la Voie lactée ” – – Des milliers de trous noirs entourent le Sagittaire A *

“Il n'y a qu'environ cinq douzaines de trous noirs connus dans toute la galaxie - 100 000 années-lumière de large - et il est supposé y avoir 10 000 à 20 000 de ces choses dans une région de seulement six années-lumière de large que personne n'a pu trouver, ", a déclaré Chuck Hailey, astrophysicien de l'Université de Columbia, codirecteur du Columbia Astrophysics Lab, ajoutant que des recherches approfondies infructueuses avaient été effectuées pour trouver des trous noirs autour de Sgr A *, le SMBH le plus proche de la Terre et donc le plus facile à étudier. "Il n'y a pas eu beaucoup de preuves crédibles."


Une équipe d'astrophysiciens a découvert une dizaine de trous noirs regroupés autour de Sagittaire A* (Sgr A*), le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée. Cette découverte est la première à étayer une prédiction vieille de plusieurs décennies, ouvrant une myriade d'opportunités pour mieux comprendre l'univers.

"Tout ce que vous voulez apprendre sur la façon dont les grands trous noirs interagissent avec les petits trous noirs, vous pouvez l'apprendre en étudiant cette distribution", a déclaré Chuck Hailey, astrophysicien de Columbia, codirecteur du Columbia Astrophysics Lab et auteur principal. sur l'étude. « La Voie lactée est vraiment la seule galaxie que nous ayons où nous pouvons étudier comment les trous noirs supermassifs interagissent avec les petits, car nous ne pouvons tout simplement pas voir leurs interactions dans d'autres galaxies. En un sens, c'est le seul laboratoire dont nous disposons pour étudier ce phénomène.”

Pendant plus de deux décennies, les chercheurs ont cherché en vain des preuves pour étayer une théorie selon laquelle des milliers de trous noirs entourent les trous noirs supermassifs (SMBH) au centre des grandes galaxies.

Hailey a expliqué que Sgr A* est entouré d'un halo de gaz et de poussière qui constitue le terreau idéal pour la naissance d'étoiles massives, qui y vivent, meurent et pourraient se transformer en trous noirs. De plus, on pense que les trous noirs provenant de l'extérieur du halo tombent sous l'influence du SMBH lorsqu'ils perdent leur énergie, les obligeant à être attirés à proximité du SMBH, où ils sont retenus captifs par sa force.

Alors que la plupart des trous noirs piégés restent isolés, certains capturent et se lient à une étoile qui passe, formant un binaire stellaire. Les chercheurs pensent qu'il y a une forte concentration de ces trous noirs isolés et accouplés dans le centre galactique, formant une pointe de densité qui devient de plus en plus encombrée à mesure que la distance par rapport au SMBH diminue.

Dans le passé, les tentatives infructueuses pour trouver des preuves d'une telle cuspide se sont concentrées sur la recherche de l'éclat lumineux de la lueur des rayons X qui se produit parfois dans les binaires des trous noirs.

« C'est un moyen évident de rechercher des trous noirs », a déclaré Hailey, « mais le centre galactique est si loin de la Terre que ces sursauts ne sont assez forts et brillants pour voir qu'environ une fois tous les 100 à 1 000 ans. Pour détecter les binaires des trous noirs à l'époque, Hailey et ses collègues ont réalisé qu'ils devraient rechercher les rayons X les plus faibles mais les plus stables émis lorsque les binaires sont dans un état inactif.

« Ce serait si facile si les binaires des trous noirs émettaient régulièrement de grandes rafales comme le font les binaires des étoiles à neutrons, mais ils ne le font pas, nous avons donc dû trouver une autre façon de les rechercher », a déclaré Hailey. « Les trous noirs isolés et non accouplés ne sont que noirs, ils ne font rien. Donc, rechercher des trous noirs isolés n'est pas non plus un moyen intelligent de les trouver. Mais lorsque les trous noirs s'accouplent avec une étoile de faible masse, le mariage émet des sursauts de rayons X plus faibles, mais cohérents et détectables. Si nous pouvions trouver des trous noirs couplés à des étoiles de faible masse et que nous sachions quelle fraction de trous noirs s'accouplera avec des étoiles de faible masse, nous pourrions déduire scientifiquement la population de trous noirs isolés.

Hailey et ses collègues se sont tournés vers les données d'archives du Chandra X-ray Observatory pour tester leur technique. Ils ont recherché des signatures aux rayons X de binaires de faible masse de trou noir dans leur état inactif et ont pu en trouver 12 à moins de trois années-lumière de Sgr A*. Les chercheurs ont ensuite analysé les propriétés et la distribution spatiale des systèmes binaires identifiés et ont extrapolé à partir de leurs observations qu'il doit y avoir entre 300 et 500 binaires de faible masse de trous noirs et environ 10 000 trous noirs isolés dans la zone entourant Sgr A*.

"Cette découverte confirme une théorie majeure et les implications sont nombreuses", a déclaré Hailey. « Cela va faire progresser considérablement la recherche sur les ondes gravitationnelles, car connaître le nombre de trous noirs au centre d'une galaxie typique peut aider à mieux prédire le nombre d'événements d'ondes gravitationnelles qui peuvent leur être associés. Toutes les informations dont les astrophysiciens ont besoin se trouvent au centre de la galaxie.”

Les co-auteurs de l'article de Hailey sont : Kaya Mori, Michael E. Berkowitz et Benjamin J. Hord, tous de l'Université Columbia Franz E. Bauer, de l'Instituto de Astrofísica, Facultad de Física, Pontificia, Universidad Católica de Chile , Millennium Institute of Astrophysics, Vicuña Mackenna, et le Space Science Institute et Jaesub Hong, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Explorer plus loin : une étude montre les premières preuves de vents à l'extérieur des trous noirs tout au long de leurs repas

Plus d'informations : Charles J. Hailey et al, A Density cusp of quiescent X-ray Binaries in the central parsec of the Galaxy, Nature (2018). DOI : 10.1038/nature25029
Référence de la revue : Nature


Voici pourquoi les trous noirs sont des crullers, pas des beignets

Cela fait plus de 100 ans que la première solution pour un trou noir a été découverte en relativité générale. Pendant des générations, les scientifiques se sont demandé si ces objets étaient physiques, existant dans tout notre Univers, ou s'il s'agissait de simples artefacts mathématiques. Dans les années 1960, les travaux de Roger Penrose, lauréat du prix Nobel, ont démontré comment des trous noirs pouvaient se former de manière réaliste dans notre Univers, et peu de temps après, le premier trou noir – Cygnus X-1 – a été découvert.

Les trous noirs sont maintenant connus pour aller de quelques fois la masse de notre Soleil à plusieurs milliards de masses solaires, la plupart des galaxies abritant des trous noirs supermassifs en leur centre. En 2017, une formidable campagne d'observation a été coordonnée entre un grand nombre de radiotélescopes à travers le monde pour tenter d'imager directement pour la première fois l'horizon des événements d'un trou noir. Cette première image a été publiée en 2019, révélant une forme de beignet entourant le vide intérieur. Maintenant, une nouvelle série de papiers a amélioré cette image, et nous pouvons voir qu'il ne s'agit pas d'un beignet, mais plutôt d'un cruller, avec de larges "lignes" magnétiques traçant le plasma chaud. Voici la nouvelle science derrière cette image épique, et pourquoi les trous noirs sont des crullers, pas des beignets.

Dans notre Univers, les trous noirs ne sont pas simplement des amas de masse qui se sont effondrés sous leur propre gravité en un seul point. Dans l'espace, toutes les formes de matière exercent des forces gravitationnelles les unes sur les autres, et chaque fois que les objets interagissent de cette manière, ils attirent les parties "les plus proches" de l'objet par une plus grande quantité que les parties "les plus éloignées". Ce type de force - connu sous le nom de force de marée - n'est pas seulement responsable des marées, mais aussi d'un couple : un changement du moment angulaire d'un objet. En conséquence, tout ce qui existe dans l'Univers tourne, ou tourne, plutôt que de rester stationnaire.

Cela signifie que les trous noirs que nous formons ne sont pas stationnaires et non rotatifs, mais tournent plutôt autour d'un axe. Des mesures indirectes avaient précédemment indiqué que les trous noirs tournent de manière relativiste : proche de la vitesse de la lumière. Cependant, l'idée principale du télescope Event Horizon est que, quelle que soit l'orientation de ce trou noir en rotation, il y aura de la lumière émise par la matière environnante qui « effleurera » simplement l'horizon des événements et s'éteindra en ligne droite, créant un anneau de photons à observer qui entoure le centre sombre, d'où aucune lumière ne peut s'échapper. (Pour des raisons liées à la courbure de l'espace, la taille de ce centre sombre est en fait plus proche de

250 % du diamètre de l'horizon des événements physiques.)

La façon dont nous avons procédé à l'imagerie était une formidable réalisation technologique. Nous devions prendre un ensemble d'images radio (à des longueurs d'onde millimétriques ou submillimétriques) du monde entier à la fois. Cela nous a donné la puissance de collecte de lumière de tous les télescopes qui faisaient partie du réseau, combinés, mais nous a donné la résolution de la séparation maximale entre les différents télescopes, qui était à peu près le diamètre de la Terre.

Afin de voir quoi que ce soit, nous devions donc rechercher des trous noirs qui étaient simultanément très grands, avec un grand diamètre angulaire vu de notre point de vue sur Terre, et étaient également actifs : émettant de grandes quantités de rayonnement à des longueurs d'onde radio. Il n'y en a que deux qui font l'affaire :

    Sagittaire A*, le trou noir de quatre millions de masse solaire au centre de notre galaxie, vient de

En avril 2019, après deux ans d'analyse, les premières images ont été publiées : une carte de la lumière radio qui a tracé les photons émis autour du trou noir dans la lointaine galaxie M87.

Même si cela est généralement représenté comme une seule image - où seule la meilleure des quatre images des quatre jours différents est affichée - il est important de reconnaître ce qui se passe réellement ici. La lumière d'une source très éloignée frappe nos télescopes à de nombreux endroits différents sur Terre. Afin de nous assurer que nous ajoutons ensemble les données des mêmes heures exactes, nous devons synchroniser les différents observatoires avec des horloges atomiques, puis tenir compte du temps de trajet de la lumière jusqu'à chaque point unique de la surface de la Terre. En d'autres termes, nous devons nous assurer que les télescopes sont correctement synchronisés : une tâche extrêmement difficile.

La raison pour laquelle nous avons une image du trou noir au centre de M87 et ne pas l'un des trous noirs au centre de notre propre galaxie est dû à sa taille remarquable. À 6,5 milliards de masses solaires, son diamètre est d'environ un jour-lumière, ce qui signifie que les caractéristiques de l'anneau de photons prennent environ

1 jour pour changer sensiblement. À seulement 0,15% de la masse de ce trou noir, les caractéristiques de notre trou noir changent de la même quantité chaque minute, ce qui rend l'image beaucoup plus difficile à construire.

Cependant, alors que l'équipe du télescope Event Horizon travaille toujours sur la première image de notre trou noir, celle au centre de M87 vient d'obtenir une image beaucoup plus détaillée grâce à un ensemble spécial de mesures qui ont également été prises : des mesures de polarisation.

Que vous les considériez de manière quantique (sous forme de photons) ou de manière classique (sous forme d'ondes), le phénomène de la lumière se comporte avec des propriétés électromagnétiques intrinsèques. En tant qu'onde électromagnétique, la lumière est constituée de champs électriques et magnétiques oscillants, en phase, mutuellement perpendiculaires. Whenever light either, passes through a magnetized plasma or reflects off of a material, it can become partially or completely polarized: where instead of having the electric and magnetic fields oriented randomly, they’re preferentially oriented in a particular direction.

Around pulsars — radio-emitting neutron stars with very strong magnetic fields — light can be almost 100% polarized. We’d never measured the polarization of photons from around a black hole before, but in addition to simply measuring the flux and density of photons, the Event Horizon Telescope also measured the information required to reconstruct the polarization data for the black hole at the center of M87.

Just as we were able to reconstruct images of the black hole’s photon ring that evolved with time, so too could we reconstruct polarization data on that individual, day-by-day basis.

The polarization data is completely complementary to the direct light received, as it gives information that’s independent of the shape and density of the light emitted from around the black hole. Instead, polarization data is useful for teaching us about the matter that surrounds the black hole, including what the strengths of the electric and magnetic fields are in that region, the number density of free electrons, the temperature of that hot plasma, and how much mass the black hole is consuming over time.

What we learn is fascinating, and perhaps not what many expected.

    The magnetic field strength in the vicinity of the black hole is between 1 and 30 Gauss, where

Still, as exciting as this is, the greatest sight of all was the new image of the radiation around the black hole, with the effects of polarization (which are aligned with the electric fields and perpendicular to the magnetic fields, but everything is affected by the severely curved spacetime geometry) included.

The first thing you’ll notice — and you might even worry about it — is that these swirling features appear so much sharper than the original image, which looked more like a blurry ring than anything else. Why would this polarization data, which was taken with the same instruments as the regular light data, have such a high resolution?

The answer is: surprisingly, it doesn’t. The polarization data has the same resolution as the regular data, meaning it can resolve features down to about

20 micro-arc-seconds. There are 360 degrees in a full circle, 60 arc-minutes in each degree, 60 arc-seconds in each arc-minute, and one million micro-arc-seconds in each arc-second. If you were able to view the Apollo mission manual that was left on the Moon from Earth, 20 micro-arc-seconds would span roughly the “Ap” from the word Apollo.

What the polarization data tells us, however, is how much the light twists and in which direction, which allows us to trace out the electric and magnetic fields around the black hole. Just as we see the light and the polarization data evolving over time, we can put those results together, and determine how the photon ring around the black hole’s event horizon has changed and evolved during the course of our observations.

One of the big surprises is how small the photon polarization is. If you have a magnetized plasma surrounding this black hole — and we’re pretty certain that we do — you’d naively expect that the light would arrive almost completely polarized: with polarization fractions of 80–90% or even more. And yet, what we see is that the polarization fraction is tiny: about

15–20% at its peak, with the actual value being even smaller in most locations.

Why would this be the case?

Unlike pulsars, where the magnetic field can be coherent on scales comparable to the size of the neutron star (about

10 kilometers), this black hole is absolutely enormous. At about 1 light-day in diameter (about 0.003 light-years) for the black hole, there’s almost certainly a complicated magnetic structure on smaller scales than that. When light passes through a magnetic field, its polarization direction rotates, and rotates proportionally to the strength of the field. (This is known as Faraday rotation.)

However, if that magnetic field is non-uniform, the rotating polarization should “scramble” the signal, reducing its magnitude significantly. If we want to accurately map out the magnetic field, we’d need to leave Earth: building a similar telescope array that was larger than the diameter of our planet.

Still, none of this should diminish just how remarkable an achievement this is. By combining the effects of the light we directly observed with the polarization data, we can more accurately map out the behavior of the light emitted from this supermassive black hole: quite possibly the most massive supermassive black hole within

100 million light-years of Earth.

When the data from the black hole at our own galaxy’s center is finally put together properly, we should have an incredibly interesting comparison to make. Right now, there are a slew of open questions, including:

  • will the same parts of the black hole remain “bright” and “dark” over time, or will the accretion flows migrate to all directions in space?
  • how large is the magnetic substructure around the black hole compared to the event horizon, and is it consistent between supermassive and ultra-mega-supermassive black holes?
  • will we observe a larger polarization fraction for smaller mass black holes, and will that teach us anything about Faraday rotation?
  • will there be comparable temperatures, magnetic field strengths, and electron densities between these two black holes, or will they be different?

Perhaps most importantly, will our theoretical calculations, borne out through simulations that incorporate all the relevant physics, match the reconstructed data to the extraordinary degree that they aligned for the black hole at the center of M87?

Just a few years ago, we didn’t even know whether it was a certainty that black holes had an event horizon, as we’d never observed one directly. In 2017, a series of observations were finally taken that could settle the issue. After a wait of two years, the first direct image of a black hole was released, and it showed us that the event horizon was, in fact, real as predicted, and that its properties agreed with Einstein’s predictions.

Now, another two years later, the polarization data has been added into the fold, and we can now reconstruct the magnetic properties of the plasma surrounding the black hole, along with how those features are imprinted onto the emitted photons. We still only have the one black hole that’s been directly imaged, but we can see how the light, the polarization, and the magnetic properties of the plasma surrounding the event horizon all change over time.

From over 50 million light-years away, we’re finally beginning to understand how the most massive, active black holes in the Universe work: powered by over 100 Earth masses per year and driven by the combination of Einstein’s gravity and electromagnetism. With a little bit of luck, we’ll have a second black hole that’s very different to compare it to in only a few months.


Hfrhyu

What is the accessibility of a package's `Private` context variables?

Is an up-to-date browser secure on an out-of-date OS?

Why can't devices on different VLANs, but on the same subnet, communicate?

Why didn't the Event Horizon Telescope team mention Sagittarius A*?

Is it ethical to upload a automatically generated paper to a non peer-reviewed site as part of a larger research?

How to support a colleague who finds meetings extremely tiring?

How to obtain a position of last non-zero element

What is the most efficient way to store a numeric range?

Why couldn't they take pictures of a closer black hole?

Old scifi movie from the 50s or 60s with men in solid red uniforms who interrogate a spy from the past

Did Scotland spend $250,000 for the slogan "Welcome to Scotland"?

Is "plugging out" electronic devices an American expression?

Did any laptop computers have a built-in 5 1/4 inch floppy drive?

How to deal with speedster characters?

Output the Arecibo Message

What do hard-Brexiteers want with respect to the Irish border?

Why was M87 targeted for the Event Horizon Telescope instead of Sagittarius A*?

Can there be female White Walkers?

Vorinclex, does my opponents land untap if they were tapped before i summoned him?

Pokemon Turn Based battle (Python)

How can I connect public and private node through a reverse SSH tunnel?

What is the meaning of Triage in Cybersec world?

Drawing rectangle using PyQGIS? [closed]

The 2019 Stack Overflow Developer Survey Results Are InDrawing perpendicular lines in PyQGIS?PyQGIS - QgsMapToolEmitPointCreate vector grid from canvas using PyQGIS?Moving cursor using PyQGIS?How can I get the first selection of a layer in a QgsMapLayerComboBox?Access actions of ToolbarMenu/PanelMenu using PyQGISHow to enable a keyboard shortcut for a pluginUsing PyQGIS in standalone scripts without crashingUpdating field with layer name on multiple layers with PyQGIS script?Remove “Save As” from QGIS Context Menu Using PyQGIS


Dtgjllo

Why was M87 targetted for the Event Horizon Telescope instead of Sagittarius A*?

Aging parents with no investments

Is flight data recorder erased after every flight?

How to deal with fear of taking dependencies

How to manage monthly salary

1hr skype tenure track application interview

Why not take a picture of a closer black hole?

Is "plugging out" electronic devices an American expression?

Does the shape of a die affect the probability of a number being rolled?

Why didn't the Event Horizon Telescope team mention Sagittarius A*?

Why did Acorn's A3000 have red function keys?

Delete all lines which don't have n characters before delimiter

Feature engineering suggestion required

Right tool to dig six foot holes?

Why hard-Brexiteers don't insist on a hard border to prevent illegal immigration after Brexit?

Which Sci-Fi work first showed weapon of galactic-scale mass destruction?

How to support a colleague who finds meetings extremely tiring?

Why isn't the circumferential light around the M87 black hole's event horizon symmetric?

What do the Banks children have against barley water?

Is there a symbol for a right arrow with a square in the middle?

What does ひと匙 mean in this manga and has it been used colloquially?

floodlight dependency file creation using “ant eclipse” command on windows

I am trying to build some dependency file using "ant eclipse" command for floodlight flow control project. When I ran "ant eclipse"

Although "ant" command worked with "Build Successful" status. Could anyone please have a look and point me how can I build the dependency for windows host machine?

I am trying to build some dependency file using "ant eclipse" command for floodlight flow control project. When I ran "ant eclipse"

Although "ant" command worked with "Build Successful" status. Could anyone please have a look and point me how can I build the dependency for windows host machine?

I am trying to build some dependency file using "ant eclipse" command for floodlight flow control project. When I ran "ant eclipse"

Although "ant" command worked with "Build Successful" status. Could anyone please have a look and point me how can I build the dependency for windows host machine?

I am trying to build some dependency file using "ant eclipse" command for floodlight flow control project. When I ran "ant eclipse"

Although "ant" command worked with "Build Successful" status. Could anyone please have a look and point me how can I build the dependency for windows host machine?