Mise à jour le 23 Novembre 2008
 
CONFÉRENCE
"LES BALISES DE L'UNIVERS"
Par Daniel KUNTH Astrophysicien de l'IAP.
 
Pour les RCE 2008 Cité des Sciences de Paris
Le 9 Novembre 2008 à 18H00
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
 
REMARQUE : Les comptes rendus des conférences sont mis en ligne au fur et à mesure
Vous vous en apercevrez en allant voir la page du compte rendu général de temps en temps à l'index "conférences", je signalerai les mises en ligne dans la fenêtre des mises à jour du site
 
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
 
Salle comble pour Daniel Kunth sur ce sujet d'astrophysique passionnant.
 
 
 
Daniel va nous parler des balises ou phares qui parsèment l'Univers, c'est d'ailleurs le titre de son livre de même nom : Les balises de l'Univers aux éditions Le Pommier.
 
Ces phares dans l'Univers comprennent des objets tels :
·        Les Céphéides
·        Les Pulsars
·        Les régions HII
·        Les Quasars
·        Les Super Nova Ia
·        Les sursauts gamma (GRB).
 
Mais ce soir on va surtout parler des Quasars et des SN Ia et des sursauts gamma.
 
 
 
 
 
LES QUASARS.
 
 
 
Dans les années 1930 on commence à classer les différents types de galaxies.
 
En 1943 Carl Seyfert découvre des galaxies "spéciales" comme NGC 5548, ce sont des galaxies spirales mais avec un centre très éblouissant.
 
On les appellera des galaxies de Seyfert.
 
Mais cette découverte n'aura pas de résonance de la communauté scientifique.
 
Il faudra attendre la naissance de la radioastronomie, qui prend son essor après guerre.
 
 
 
On trouve effectivement des sources très brillantes en radio mais  pas en optique. Comme par exemple la radio galaxie Cygnus A.
 
Et en 1963 c'est la découverte des premiers quasars :
Marteen Schmitt identifie deux radio sources : 3C273 et 3C48 (C= catalogue de Cambridge)
 
Ces objets radio n'étaient pas des étoiles, et l'émission de leur raie H était profondément décalée, décalage dû au redshift, car ces objets étaient très distants. On mesurait un z (facteur de redshift) de 0,16 pour 3C273.
 
3C273 était éloigné de 2 milliards d'al et 3C48 de 5 milliards d'al. C'étaient à l'époque les objets les plus éloignés observés.
 
Ils étaient aussi très lumineux : 1000 fois la Voie Lactée toute entière!!
 
À partir de là, on se met à chercher des objets similaires, on en découvre, cela va donner naissance à ces Quasars, acronymes de Quasi Stellar Radio Sources.
 
Les Quasars font partie de la famille des AGN (Noyaux Actifs de Galaxies soit Active Galaxy Nucleus).
Les AGN sont des galaxies qui émettent des quantités énormes d'énergie
 
Ces objets très lumineux et très lointains sont aussi variables. Ils ont en plus un volume très faible.
 
Donc beaucoup d'énergie dans un petit volume.
 
Quel processus peut donc être la source d'une telle énergie?
 
Des étoiles normales? Très difficile car le rendement stellaire est faible.
 
Un trou noir ferait-il l'affaire?? Certainement le rendement énergétique est meilleur.
Nous sommes dans les années 1960 et cela donne lieu à controverse.
 
 
L'astronome Halton Arp (qui a donné naissance au catalogue qui porte son nom) , il fut aussi l'assistant de Hubble, il s'intéresse à ces objets bizarres.
 
 
Et il a raison de s'y intéresser, les observations trouvent de plus en plus de ces objets lumineux.
 
Si Arp a eu raison de chercher des quasars il a finalement eu tort d'avancer que les quasars et les galaxies sont PHYSIQUEMENT liés même si leur redshift est différent.
Nous savons aujourd'hui que des redshift très différents indiquent des DISTANCES fort différentes.
Les associations qu'il a donc trouvées ne sont que des illusions d'optique dues a des effets de projection.
 
 Comme NGC 7319 qui ne CONTIENT pas le quasar a z= 2.14... ce quasar se trouve être la par effet de projection!!
 
 
  M 87 (située à 50 millions d'al avec un trou noir central de 3 milliards de masses solaires) et M 84 (située à 50 millions d'al avec un trou noir central de 300 millions de masses solaires) sont elles des galaxies qui ne sont pas des quasars mais qui par contre contiennent un TN central encore un peu actif, qui donne donc des jets.
 
 
 
LE ZOO DES AGN.
 
La famille des AGN
Structure d'un AGN
 
 
Il semble que toutes les galaxies passent par le stade Quasar (Martin Rees en 1988).
 
Mais le stade Quasar est un phénomène court : 100 millions d'années typiquement.
 
Alors, où sont donc passés les trous noirs des Quasars éteints?
 
La réponse est que ils sont encore là mais dépourvus d'activité.
On trouve que le centre des galaxies elliptiques normales contiennent un trou noir massif.
C'est ce qui fait penser que presque TOUTES les galaxies sont passés par une phase quasar.
IL semble donc que le phénomène quasar ne soit pas étranger au processus de formation des galaxies.
 
Ces dernières années, on est capable de déterminer la masse du cœur des galaxies, et on s'aperçoit que les galaxies "normales" possèdent au centre une masse de l'ordre du million ou milliard de masse solaire, qui ne rayonne pas.
Ce sont des trous noirs géants.
 
 
Il y a aussi un rapport entre la masse du TN central et la masse du bulbe galactique comme on le voit sur la courbe ci-contre.
 
Est ce que le TN central aide à la formation de la galaxie??
 
 
Notre galaxie devrait posséder aussi un TN actif et il y a effectivement une source au centre de la Voie Lactée.
 
 
 
 
 
QUE NOUS ONT APPRIS LES QUASARS?
 
·        Les galaxies sont presque toutes passées par le stade Quasar.
·        Les galaxies se forment probablement à partir de la croissance d'un TN massif.
·        Les quasars nous ont ouvert les yeux, en nous apprenant à accepter les théories les plus extrêmes.
 
 
Pour terminer, un mot sur le classement des différentes balises de l'Univers
 
 
Ce dernier graphe montre que les quasars, les SNI et les sursauts gamma
permettent de sonder l'Univers lointain.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN.
 
Chandra voit NGC 5548.
 
Sur la radio galaxie Cygnus A.
 
Les Quasars document pdf du club Valmondois, bien résumé et simple.
 
Quasars et trous noirs, article de Pour la Science par S Collin et JM Huré.
 
Les trous noirs géants par S Collin Obs de Paris le 19 Janvier 2005 SAF/Amphithéâtre
 
Les Quasars au NRAO.
 
Hubble et les Quasars.
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
Jean Pierre Martin  
www.planetastronomy.com