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La visualisation de la NASA assemble les systèmes de trous noirs les plus connus

Crédit : Centre de vol spatial Goddard et studio de visualisation scientifique de la NASA

Les trous noirs à proximité et leurs compagnons stellaires sont une vitrine pour les escrocs de l’astrophysique dans cette nouvelle visualisation de la NASA.


Les étoiles nées avec plus de vingt fois la masse du Soleil finissent leur vie comme des trous noirs. Comme leur nom l’indique, les trous noirs ne brillent pas par eux-mêmes car rien ne peut leur échapper, pas même la lumière. Jusqu’en 2015, lorsque les astronomes ont découvert pour la première fois des trous noirs fusionnés à travers des ondulations de l’espace-temps appelées ondes gravitationnellesle principal moyen de trouver ces puzzles en ébène est de les rechercher dans Systèmes binaires Où ils ont interagi avec les stars qui les accompagnaient. Et la meilleure façon d’y parvenir est la recherche par rayons X.

Cette visualisation montre 22 binaires de rayons X dans notre galaxie, la Voie Lactée et son voisin le plus proche, le Grand Nuage de Magellan, confirmé par l’hôte trous noirs de masse stellaire. Les systèmes apparaissent à la même échelle physique, ce qui indique leur diversité. elles ou ils mouvement orbital Ils sont accélérés près de 22 000 fois et les angles de vision reproduisent la façon dont nous les voyons depuis la Terre.

Lorsqu’il est associé à une étoile, un trou noir peut collecter de la matière de deux manières. Dans de nombreux cas, un flux de gaz peut s’écouler directement de l’étoile dans le trou noir. Dans d’autres cas, comme le premier système de trou noir confirmé, Cygnus X-1, l’étoile produit un écoulement intense appelé vent stellaire, dont une partie recueille l’intense gravité du trou noir. A ce jour, il n’y a pas de consensus clair sur le mode utilisé par le GRS 1915, le gros système au centre de la visualisation.

Plusieurs systèmes de trous noirs visibles, dont Cygnus X-1 et GRS 1915, survolent cette animation fantastique. Crédit : Centre de vol spatial Goddard et studio de visualisation scientifique de la NASA

Lorsqu’il atteint le trou noir, le gaz se met en orbite et forme une structure large et plate appelée disque d’accrétion. GRS 1915 Disque d’accumulation Il peut s’étendre sur plus de 50 millions de miles (80 millions de kilomètres), ce qui est supérieur à la distance entre Mercure et le Soleil. Le gaz dans le disque se réchauffe lorsqu’il tourne lentement vers l’intérieur, brillant dans la lumière UV-visible et enfin dans la lumière des rayons X.

Apprenez-en plus sur les systèmes de trous noirs les plus célèbres de notre galaxie et de son voisin, le Grand Nuage de Magellan. Cette visualisation présente 22 systèmes binaires à rayons X hébergeant des trous noirs confirmés, apparaissant tous à la même échelle et avec leurs orbites accélérées environ 22 000 fois. La vue de chaque système reflète la façon dont nous le voyons depuis la Terre. Allant du bleu-blanc au rougeâtre, les étoiles varient en couleur à partir de températures entre 5 fois plus chaudes et 45 % plus froides que notre Soleil. Dans la plupart de ces systèmes, un flux de matière provenant de l’étoile forme un disque d’accrétion autour du trou noir. Dans d’autres cas, comme le célèbre système appelé Cygnus X-1, l’étoile produit un écoulement massif qui est partiellement balayé par la gravité du trou noir pour former le disque. Les disques d’accumulation utilisent une palette de couleurs différente car ils sont plus chauds que les étoiles. Le plus grand disque de l’image, appartenant à un système binaire appelé GRS 1915, s’étend sur une distance supérieure à celle entre Mercure et notre Soleil. Les trous noirs semblent plus grands qu’ils ne le sont en réalité en utilisant des champs mesurés pour refléter leurs masses. Crédit : Centre de vol spatial Goddard et studio de visualisation scientifique de la NASA

Les couleurs des étoiles vont du bleu et du blanc au rougeâtre, représentant des températures cinq fois supérieures à 45 % plus froides que notre Soleil. Lorsque les tablettes d’accumulateurs atteignent des températures plus élevées, elles utilisent une palette de couleurs différente.

Alors que les trous noirs apparaissent à une échelle qui reflète leurs masses, ils sont tous beaucoup plus grands qu’ils ne le sont en réalité. Le trou noir Cygnus X-1 pèse environ 21 fois plus que le Soleil, mais sa surface – appelée horizon des événements – ne s’étend que sur environ 77 miles (124 kilomètres). Les champs surdimensionnés couvrent également les distorsions visuelles qu’il produira trous noirsEffets de gravité.


Image : un prix trou noir capturé au centre de la Voie lactée


la citation: NASA’s Visual Rounding Out of Most Famous Black Hole Systems (3 mai 2022) Extrait le 3 mai 2022 de https://phys.org/news/2022-05-nasa-visualization-rounds-best-known-black.html

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Delphine Perrault

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