Trous noirs : bientôt la première image !!

[Adamckiewicz 2914]

 

toujours aussi intéressante et enthousiaste!

 

@Superfulgur : A 2min25 elle évoque une luminosité seulement 100 fois supérieure à celle du soleil ?! 

[biver 4236]

Le 13/05/2022 à 16:09, brizhell a dit :

ce qui ne rend pas sa lisibilité très aisée

C'est un peu le but... le "dirty beam" ou PSF brut d'un interféromètre c'est vraiment dégeu... à première vue et ça devrait ressembler à des speckle partout et le traitement de "nettoyage" à pour but de faire ressortir le pic principal et diminuer les autres...

Nicolas

[jackbauer 2 8198]

Le 13/05/2022 à 09:24, biver a dit :

Sinon je suis sur un projet de radiotélescope spatial de 22m avec un récepteur EHT, pour être sur une orbite du genre 100000x300000 km... (horizon 2032)

Très intéressant ! Il y a déjà quelque chose de publié sur arXiv ?

[biver 4236]

Pas encore, c'est un projet US en étude pour répondre à l'appel d'offre "Probe" de la NASA (budget ~1G$)... observatoire IR-Radio de 4µm à 1mm de longueur d'onde...

[Superfulgur 11578]

Il y a 2 heures, Adamckiewicz a dit :

 

@Superfulgur : A 2min25 elle évoque une luminosité seulement 100 fois supérieure à celle du soleil ?! 

 

Si c'est vrai (perso, en l'écoutant, j'entend que du chwouin gome, pourtant, je suis super fluent en english (are you ? You are, but alors...) si c'est vrai, donc, ça fait une mag absolue de 0 environ...

En gros, le truc brillerait comme Vega, une étoile brillante... Ca me semble très peu.

Il faudrait que des fusées, genre @dg2 et companie, viennent nous espiquer. Peut-être la masse de plasma en rotation est elle finalement assez faible, et, comme la couronne solaire, malgré sa température, brillerait finalement peu.

 

Le truc qu'il faudrait que les fusées fassent, aussi, c'est comparer la luminosité de M 87* avec Sagr*, ça nous permettrait de mieux comprendre. Parce qu'en principe, le noyau de M 87 + son jet, c'est carrément brillant, pour le coup.

 

Ensuite, ya le problème de l'environnement du TN : il doit être entouré d'une myriade d'étoiles de mag -5 à -10, ça doit être absolument dément. Si ça se trouve, le TN brille moins que les étoiles qui l'entourent !!!

 

 

[asp06 557]

vega c'est 25 a-l et le centre galactique 25 kilo a-l, tu prends quinze magnitudes avec la seule distance et peut être autant avec la matière du milieu interstellaire?

[biver 4236]

Sans être trop spécialiste, je ne sais pas si l'approche magnitude est très pertinente... dans le cas de corps noirs à ces longueur d'onde le flux est proportionnel à la température, par exemple (par unité de surface) le soleil va n'être que 10x plus brillant que Mercure... Et ensuite le spectre du disque d'accrétion est peut-être loin d'être celui d'un corps noir. Enfin l'absorption galactique aussi va être très différente (ou faible)...

[Superfulgur 11578]

Il y a 2 heures, asp06 a dit :

vega c'est 25 a-l et le centre galactique 25 kilo a-l, tu prends quinze magnitudes avec la seule distance et peut être autant avec la matière du milieu interstellaire?

 

Je parle en magnitude absolue, évidemment...

 

 

 

[cricri 627]

Salut à Tous,

 

Je n'ai pas lu les 17 pages précédentes, la réponse à ma question y figure peut-être : 

Je suis surpris de la "faible" définition de l'image de SgrA* par rapport à l'image de M87.

la distance entre la Terre et ces deux trous noirs est sans commune mesure, SgrA est beaucoup plus proche de nous que M87 et pourtant, les deux images sont vraiment très semblables.

Est-ce parce que M87 est beaucoup plus gros que SgrA ?

Est-ce lié à la méthode d'acquisition des données ou lié à autre chose ?

 

A+

 

Cricri

[Superfulgur 11578]

il y a 42 minutes, biver a dit :

Enfin l'absorption galactique aussi va être très différente (ou faible)...

 

Je parle en magnitude absolue, on ne peut pas évidemment disserter de la magnitude apparente visible de ce truc, on doit être à 60, genre, ça n'a aucun sens.

Ce qui a du sens, c'est s'imaginer regarder "de près" le TN, ça c'est légitime, du coup, 10 parsecs (par exemple) çà semble légitime. Et je n'arrive pas à avoir d'info sur la luminosité "réelle" (c'est à dire visible, pour nous) de ce truc.

Ca fait des années que je cherche auprès des pros une image de ce qui se passe au centre galactique, je n'y arrive pas. On connait tous la vingtaine de supergéantes qui tournent comme des dingues autour du TN, mais personne n'est capable de me dire ce qu'il y a d'autre. Il y a forcément une multitude d'étoiles plus faibles, totalement invisibles.

 

[Superfulgur 11578]

il y a 2 minutes, cricri a dit :

Est-ce parce que M87 est beaucoup plus gros que SgrA ?

 

Oui, ils ont le mm diamètre apparent, on l'a montré plus haut dans le fil.

 

[cricri 627]

Merci

Wow ! M87 est vraiment un monstre !

Edited Sunday at 03:46 PM by cricri

[Adamckiewicz 2914]

Le diamètre du TN de M87 est équivalent à l’orbite de Pluton, et celui de notre TN équivalent à celle de Mercure… mais la comparaison donnée lors de la conférence de presse de l’eso est plus parlante encore car les orbites des planètes c’est finalement abstrait…. : si sagA* était gros comme un donut, le TN de m87 serait gros comme le stade de france!

[dg2 1351]

Il y a 10 heures, Superfulgur a dit :

Si c'est vrai (perso, en l'écoutant, j'entend que du chwouin gome, pourtant, je suis super fluent en english (are you ? You are, but alors...) si c'est vrai, donc, ça fait une mag absolue de 0 environ...

En gros, le truc brillerait comme Vega, une étoile brillante... Ca me semble très peu.

Il faudrait que des fusées, genre @dg2 et companie, viennent nous espiquer. Peut-être la masse de plasma en rotation est elle finalement assez faible, et, comme la couronne solaire, malgré sa température, brillerait finalement peu.

Sgr A* est le trou noir le moins actif connu (et oui, c'est pas de bol). Pour un trou noir de masse donnée, sa luminosité d'accrétion maximale est de 30000 luminosités solaires par masse solaire. Avec Sgr A* on est à 4 millions de masses solaires, mais sa luminosité (contraintes probablement via des mesures IR et X, non atténuées par le milieu interstellaire) est au plus un milliardième de sa luminosité max., soit 30000 x 4 x 10⁶ x 10^-9 = 120 luminosités solaires. Donc cela complique la donne. Mais au moins quand on vous dit qu'on voit des étoiles très lumineuses tourner autour de rien du tout ,on ne raconte pas d'âneries.

 

Attention cependant, l'émission radio est non thermique, donc pour un truc en radio cela reste assez intense.

[cbuil 1508]

Peut être un hors sujet, mais peut-être pas...

 

Le trou noir de M87 est énorme, celui sutué au centre de notre Galaxie plus discret, mais pas mal non plus, mais... il y en a d'autres, que les amateurs peuvent étudier de près par eux mêmes avec leurs petits télescopes  (indirectement), et pas seulement au travers du prisme des publications professionnelles (géniales au passage).... 

 

En termes de tailles décroissantes, je vous propose  M87 ----> SgrA* ----> SS 433

 

SS 433 est un système d'étoile double, résidu d'une supernova ayant explosé il y a 12 000 ans dans la constellation d'Hercule. L'une des composantes, d'environ 3 masses solaire (à comparer avec M87 !) est un microquasar, qui abrite un "petit' trou noir, avec tout le tralala : disque d'accression, jet de matière relativiste, rotation rapide...

 

Le jet éjecte la matière à 79 000 km/s, soit environ 25% de la vitesse de la lumière - ce n'est pas rien. Le truc génial est que l'on peut observer nous amateurs ce jet, suivre son évolution, voir son balayage dans l'espace (il tourne comme une toupie en gros en 162 jours). Voici ce que cale donne (SS 433 est de magnitude 13) avec un Celestron 9.25 et un spectrographe Star'Ex que vous pouvez fabriquer en impression 3D en une ou deux journées (ou vous le procurer tout fait)  :

 

 

Le pic au centre est la raie Halpha émise pas le disque d'accression du trou noir (qui attire la matière d'une petite naine rouge), et de chaque coté, très loin de la position de repos on voit l'émission Halpha du jet. Ici on observe l'évolution du jet sur 3 nuits consécutives, et on voit immédiatement l'évolution. C'est un effet Doppler de folie avec des vitesses d'évolution démentes. Les composantes s'écartent, ce qui signifie que la direction du pinceau produit par le quasar s'approche de notre axe de visée.

 

Le centre des raies (B) et (R) est décalé par rapport à la position de repos de la raie Halpha (6563 A) à cause d'un effet relativiste de compression du temps. On peut voir de ces choses avec notre bidule en pratique est quelques bouts de verres pas chers !

 

J'ai proposé une observation coordonnée de cet objet, ca va ce mettre en place, voir ce fil et vidéo de la simulation de l'objet ici  : http://www.astrosurf.com/forum/47-spectroscopie-et-photométrie/. C'est excitant à faire. Et puis avec cette technique spectro, les points apparent que sont les étoiles ne sont plus des points, et vous allez être un témoin privilégie de choses pas bananes. 

 

C'est une manip bien plus facile qu'on ne pense. Une image du setup cette nuit 16 mai, alors que j'observe SS433 et que la Lune s'éclipse (à l'iPhone) :

 

 

 

L'étalonnage spectral avec une simple veilleuse néon placée devant le télescope en permanence :

 

 

Excuse donc pour le hors sujet, mais c'est pour montrer que l'on peut êtres actifs nous aussi dans cette astronomie de l'extrême et pas simplement contemplatif ;-)

 

Christian Buil

 

[Superfulgur 11578]

Il y a 14 heures, dg2 a dit :

Sgr A* est le trou noir le moins actif connu (et oui, c'est pas de bol). Pour un trou noir de masse donnée, sa luminosité d'accrétion maximale est de 30000 luminosités solaires par masse solaire. Avec Sgr A* on est à 4 millions de masses solaires, mais sa luminosité (contraintes probablement via des mesures IR et X, non atténuées par le milieu interstellaire) est au plus un milliardième de sa luminosité max., soit 30000 x 4 x 10⁶ x 10^-9 = 120 luminosités solaires. Donc cela complique la donne. Mais au moins quand on vous dit qu'on voit des étoiles très lumineuses tourner autour de rien du tout ,on ne raconte pas d'âneries.

 

Enfin une espication !

Merci @dg2

 

Donc, très très à la louche, le "trou noir" brille comme Véga, en gros, soit une magnitude absolue de 0 environ. A la distance de SgrA*, ça représente, toujours à la louche, une étoile de magnitude 14 ou 15 !!! C'est beaucoup moins que je pensais !

Du coup, effectivement, les supergéantes qui tournent autour sont bien plus brillantes !!! Bref, si on le regardait de loin, on ne verrait rien, on serait noyé par la lumière de son environnement... 

Du coup, @dg2, une dernière question : pourquoi on ne le voit pas en infrarouge, alors que les supergéantes qui tournent autour sont bien visibles ? Parce qu'il est trop faible en infrarouge, c'est ça ? On le verra peut-être avec JWST ou ELT, du coup ?

Je pense que mes approximations sont bonnes, sinon, je remettrai mon calcul avec qu'on me rembarre.

 

Edited Monday at 01:14 PM by Superfulgur

[Adamckiewicz 2914]

faudra penser à changer le nom du topic, ca fait has been  

[jackbauer 2 8198]

[jackbauer 2 8198]

Le commentaire de Françoise Combes sur l'image de SgrA* :

 

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/trou-noir-image-revelant-trou-noir-supermassif-voie-lactee-commentee-francoise-combes-98497/

"...L'image du trou noir de Sgr A* qu'a publiée la collaboration EHT jeudi 12 Mai dernier, après cinq années de calculs et d'analyses, nous renseigne beaucoup sur la masse et le spin du trou noir de notre Galaxie, la Voie lactée. La masse se trouve en excellent accord avec celle obtenue par le mouvement képlérien des orbites stellaires au voisinage, qui ont été étudiées par les équipes de Reinhard Genzel et Andrea Ghez (prix Nobel 2020).

L'image apporte la taille de l'anneau de lumière, qui se trouve à 26 micro-arcseconde en rayon, soit 0,2 UA, ou bien 1,6 minute-lumière.  Or le rayon de l'horizon, pour un trou noir de 4 millions de masses solaires, vaut Rh=0,08 UA. Nous savons d'autre part que le rayon de l'ombre d'un trou noir, Rombre= 2,5 Rh, soit ici 0,2 UA exactement ! Bien sûr, il y a des barres d'erreur, puisque la résolution angulaire floute les images.
Les deux images des trous noirs de M87 et de SgrA* se ressemblent beaucoup. Une des différences est l'apparence de trois grains de lumière dans l'anneau de SgrA*, alors que celui de M87 est plus continu, ou se sépare seulement en deux. De même, l'ombre centrale paraît moins ronde pour SgrA*, sans doute est-ce dû au grand nombre d'images qui ont dû être intégrées ensemble pendant les heures d'observations, alors que l'émission varie très vite entre 4-30 minutes autour du trou noir de notre Galaxie.
Des milliers de simulations ont été faites, et le gaz ionisé tourne rapidement autour du trou noir, forme comme des bras spiraux, qui deviennent plus brillants à leur tangence avec l'anneau lumineux, où la lumière est amplifiée par lentille gravitationnelle forte. Ce sont ces points brillants qui sont intégrés au cours du temps, et qui donnent la structure de l'anneau.
Le fait qu'une partie de l'anneau est plus sombre provient de l'effet Doppler relativiste qui booste la lumière qui vient vers nous. Apparemment, le disque autour de SgrA* serait vu plus de face que celui de M87, car l'asymétrie de l'anneau est moins marquée.

Le disque de gaz peut s'approcher plus près du trou noir, si celui-ci a un spin, qui tourne dans le même sens que le disque de gaz, ce qui semble être le cas pour SgrA*, mais bien sûr avec une incertitude, vu les limites de la résolution angulaire.

Le spin du trou noir serait environ égal à la moitié du maximum possible (a=0.5). Ceci est obtenu avec une grande quantité de simulations, en faisant varier inclinaison, spin, et aussi nature du disque d'accrétion, et de son champ magnétique.

Comme pour M87, un disque MAD (Magnetically Arrested Disk) ou bien plus normal (Sane : Standard And Normal Evolution), ont été simulés, et les prédictions ont été comparées aux observations. Les meilleurs modèles sont des MAD, avec a=0,5, et une inclinaison inférieure à 30°, qui correspond aussi à l’inclinaison trouvée par Gravity, au VLTI.
Il y a toutefois des échecs dans les simulations qui n'arrivent pas à tout expliquer, et dans le futur, ces observations pourront donc contraindre les modèles, et nous apporter plus d'informations, sur le refroidissent du gaz, le champ magnétique, etc.. Il sera aussi possible de détecter un jet, par comparaison avec des images à plus basse fréquence, comme ci-dessus.

Des tests ont aussi été effectués avec des théories alternatives, où il n'y aurait pas d'horizon, mais toutes sont en échec, ce qui confirme le modèle de relativité générale, et la métrique de Kerr autour d’un trou noir en rotation..."

Edited Monday at 04:21 PM by jackbauer 2

[jackbauer 2 8198]

Une petite série de twitts d'Heino Falcke, le patron de l'EHT, qui date du mois de janvier ; C'est assez savoureux :

(traduction automatique )

 

J'ai rencontré Jean-Pierre Luminet pour la première fois. Il m'a donné cette photo de son célèbre tableau. C'était la première image simulée d'un trou noir, calculée par un ordinateur mais ensuite tracée par lui-même à la main. Il est astrophysicien, écrivain, poète et artiste.
Son image ressemble à peu près à l'image que vous voyez dans le film "Interstellar" et est encore plus précise. La principale différence avec notre image est que l'ombre n'est pas ronde, mais ressemble à un œuf - car le disque de gaz l'obscurcit partiellement. La "vraie" ombre se cache à l'intérieur.
La chose vraiment étrange est que je n'avais pas vu cette image avant environ 2015 et il n'avait pas entendu parler de notre image et de l'EHT jusqu'à ce qu'Interstellar soit sorti et qu'on lui ait demandé à ce sujet… surprenant à quoi les films peuvent être utiles.
Si vous zoomez, vous pouvez voir tous les détails du dessin du trou noir assisté par ordinateur de Luminet en 1979 ici. J'ai essayé de prendre une photo, mais cela reflète beaucoup. Sur la droite, vous voyez notre prédiction de 2000. Qui a été entièrement rendue par ordinateur - seule la couleur était un choix artistique.