Mise à jour le 23 Novembre 2008
 
CONFÉRENCE
"TOURISME DANS LE MONDE DES TROUS NOIRS"
Par Hubert REEVES Astrophysicien.
 
Pour les RCE 2008 Cité des Sciences de Paris
Le 10 Novembre 2008 à 10H45
 
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
 
Toujours aussi plein l'auditorium de la Cité des Sciences de Paris pour notre célébrité!
 
 
 
 
Comme l'a très justement précisé Alain Cirou dans son introduction , quand on donne carte blanche à Hubert Reeves, il nous parle de trous noirs!!
 
 
Hubert nous propose ce matin à la Cité des Science un voyage dans le monde des trous noirs.
 
Au fait qu'est-ce donc un trou noir?
 
Imaginez notre Soleil ayant un diamètre de 3km (au lieu de 1,4 millions de km!), la gravité serait tellement forte qu'il n'émettrait même plus de lumière; la lumière retomberait sur le Soleil; il est devenu un Trou Noir (TN).
On ne le verrait plus, mais il serait toujours là, on noterait toujours son influence gravitationnelle; les planètes tourneraient toujours autour.
 
Il est devenu ce que sont les TN, un astre extrêmement compact.
 
 
À cet effet on définit la compacité d'un astre comme étant le rapport M/R , la masse sur le rayon; c'est plus important que la densité qui est elle le rapport M/V ; la masse sur le volume.
 
Un TN est extrêmement compact mais pas forcément extrêmement dense.
 
C'est le Britannique John Mitchell qui à la fin du XVIIIème siècle émis le premier l'idée de corps dont la vitesse de libération serait telle qu'elle égalerait celle de la lumière, il venait d'inventer le concept de trou noir.
 
Voici quelques vitesses de libération pour les corps suivants :
·        Terre : 11,2 km/s
·        Lune : 2,4 km/s
·        Soleil : 620 km/s
·        Trou Noir : 300.000 km/s
 
 
En 1917, Einstein pensent que les Trous Noirs ne sont pas incompatibles avec la relativité, ils peuvent exister mais il était convaincu qu'on n'en observerait jamais.
 
Il avait tort!
On en a observé des milliards.
 
 
Notre conférencier nous passe maintenant quelques diapos sur les TN tirées du livre de JP Luminet.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Parfois cette concentration extrême de lumière est extrêmement brillante au centre de certaines galaxies; ce sont des Quasars.
 
 
 
 
Des jets dans la direction des pôles peuvent s'échapper parfois.
 
La matière qui tombe en spiralant sur le TN forme un disque d'accrétion.
 
 
 
En tombant, il y a échauffement et émission sur toutes les fréquences, c'est le quasar.
 
Comme on le voit sur cette diapo.
 
Dans ce disque d'accrétion, les vitesses près du centre sont très rapides, on peut même par effet Doppler voir ces différences de vitesses comme pour le quasar M 84.
 
 
 
 
 
 
LE TN AU CENTRE DE NOTRE GALAXIE.
 
 
Il est relativement "gentil", il ne possède pas de jets et pas de quasar en son centre. Pourquoi?
 
Il fait 3 millions de masses solaires approximativement, son horizon (rayon) est à 10 millions de km seulement (soit 15 fois la distance Terre-Lune).
 
Son rayon d'action est donc faible.
 
 
Comment l'a-t-on découvert?
En étudiant les étoiles du centre galactique pendant une quinzaine d'années, manifestement elles tournaient autour de quelque chose de forte masse que l'on ne voyait pas, c'était notre trou noir.
 
Il est situé dans le Sagittaire et est nommé SgrA*.
 
Voir le film mpeg de nos collègues du Max Planck Institute qui nous montre le mouvement de ces étoiles sur 15 ans.
 
Graphe : Orbite de l'étoile S2 (ellipse en noir) autour du centre Galactique, c'est-à-dire de Sagitarius A* (cercle en noir). La partie entourée de rouge est celle obtenue à partir des observations NAOS/CONICA (ESO).
 
 
 
 
 
Le TN au centre d'Andromède, est lui aussi modeste, 50 millions de masses solaires et un horizon égal à la distance Terre-Lune seulement. Pas de quasar et pas de jets.
 
Par contre si on s'intéresse au Sombrero (M 104), son TN central fait un milliard de masses solaires, et son horizon est égal à la distance du Soleil jusqu'à Uranus rapportée au système solaire; par contre bien qu'étant un astre extrêmement compact sa densité est….très faible, 1/10 de celle de l'eau! Il est aussi muet.
 
 
 
 
Un trou noir est un ogre qui avale tout ce qui se trouve dans sa proximité.
Il en rejette une partie sous forme de jets.
 
 
Le TN déjeune en fait à la naissance des galaxies, et quand il a mangé suffisamment, il s'éteint!
 
Le TN est aussi en action lors de collisions de galaxies.
 
Comme pour NGC 6240 où deux trous sont en orbite l'un autour de l'autre. La fusion se produira dans quelques centaines de millions d'années.
 
Ces collisions de galaxies provoquent la création d'étoiles géantes bleues .
 
 
LES TROUS NOIRS STELLAIRES.
 
 
Les trous noirs stellaires naissent de l'effondrement d'une étoile massive à la fin de sa vie, qui donnera plus tard une super nova.
 
Leurs masses sont de l'ordre de 3 à 10 masses solaires.
 
Il y aurait des milliards de TN stellaires dans chaque galaxie.
 
Le plus bel exemple est la "nébuleuse" du Crabe M 1 qui possède un TN stellaire en son centre.
 
 
 
Mais si l'étoile est double, l'une devient TN et l'autre est déformée par ce TN, sa matière tombe sur le TN, il peut se produire un micro quasar ou système binaire à rayons X.
 
Il y a transfert de masse vers le TN qui émet des jets puissants et un disque d'accrétion se forme.
 
 
Voici une diapo montrant les différences entre quasar et micro quasar.
 
 
 
 
 
 
 
Merci encore à Hubert de nous avoir emmené si loin.
 
 
 
 
À bientôt.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN SUR LES TROUS NOIRS ET SIMILAIRES.
 
 
La réalité n'est ni aussi compliquée, ni aussi simple que l'on croit Par HUBERT REEVES Astrophysicien  UNESCO Einstein
 
Le charme discret des neutrinos Par HUBERT REEVES Astrophysicien  RCE 2006
 
Matière et énergie sombres Par HUBERT REEVES Astrophysicien  RCE 2004
 
SITE OFFICIEL DE HUBER REEVES
 
 
 
Le destin de l'Univers :Trous noirs et énergie sombre CR de la conférence de JP Luminet à la SAF le 7 Février 2007.
 
Les trous noirs et l'énergie sombre : CR de la conf. De JP Luminet aux RCE 2006
 
Les trous noirs géants par S Collin Obs de Paris le 19 Janvier 2005 SAF/Amphithéâtre  
 
Les trous noirs d'Hawking : Conférence SAF de B Lelard le 23 Juin 2007
 
Voyage autour (et à l'intérieur) d'un trou noir : CR de la conf. A Riazuelo à la SAF le 28 Juin 2008
 
Les trous noirs de Kerr : CR de la conférence de J Fric à la SAF le 20 Sept 2008
 
Les collisions entre galaxies par PA Duc, CEA  RCE 2004 le 13 Nov 2004 Cité des Sciences
 
Les trous noirs par JEAN PIERRE LASOTA Astrophysicien, Directeur de recherche au CNRS, IAP UNESCO Einstein
 
Le centre de notre Galaxie : grâce au Laser. (11/03/2006)
 
Des trous noirs flashés au radar!! : Albert a encore raison! (11/03/2005)
 
Que sont les trous noirs massifs devenus? : On les cherche. (06/08/2006)
 
Les trous noirs : La clé de l’évolution de l’Univers ? (19/07/2007)
 
Sur wikipedia la naissance d'un trou noir.
 
Un APOD sur le TN central de notre galaxie.
 
 
Les archives astrophysique du site.
 
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
Jean Pierre Martin  
www.planetastronomy.com